Applicazioni meccaniche delle misure tramite visione ... · Scopo della ricerca: studiare la...
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Dipartimento di Meccanica Sezione di Misure e Tecniche Sperimentali
Applicazioni meccaniche delle misure tramite visione: campi di deformazione e traiettorie
Lecco, 26 Novembre 2013
Emanuele Zappa [email protected]
Emanuele Zappa – Dipartimento di Meccanica
Le telecamere come strumento di misura
Le telecamere sono a tutti gli effetti dei trasduttori:
1
Oggetto
LUCE
Telecamera
Elaboratore
IMMAGINE
MISURA
Emanuele Zappa – Dipartimento di Meccanica
Monitoraggio di vibrazioni di ponti 2
12 14 16 18 20 22 24 26 28
0
2
4
6
8
t [s]
verti
cal d
ispl
acem
ent [
mm
]
p2p3p4p5
Emanuele Zappa – Dipartimento di Meccanica
3Piazza Città di Lombardia: misure per il collaudo dinamico della copertura
Test per collaudo dinamico della nuova sede della Regione Lombardia.Nell’edificio c’è anche una piazza coperta.La copertura è a circa 50m dal suolo.Il montaggio degli accelerometri sulla copertura è complesso e rischioso.Utilizzo sistemi di visione.
Emanuele Zappa – Dipartimento di Meccanica
4Prove dinamiche copertura con ingresso a gradino
Posizione telecamera
Punto di forzamento
Fusibile meccanico
Sistema oleodinamico di carico
Emanuele Zappa – Dipartimento di Meccanica
5Prove dinamiche copertura con ingresso a gradino
Misura della risposta al gradino con sistema di visione e stima delle frequenze proprie tramite analisi in frequenza.
Pattern matching
0 2 4 6 80
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
Frequenza [Hz]
m/s2
Telec. (deriv seconda)Accelerometro
La telecamera permette di misurare anche lo spostamento statico.
Emanuele Zappa – Dipartimento di Meccanica
Analisi dinamica di cavi tesati
Cavi per trasmissione di potenza elettrica•Studio della dinamica per evitare collassi dovuti a vibrazioni indotte da vento•Misura delle vibrazioni in diversi punti per stimare lo smorzamento.
Emanuele Zappa – Dipartimento di Meccanica
7DIC: introduzione
DIC = Digital Image CorrelationTecnica di analisi delle immagini che consente di misurare l’intero campo di spostamenti (e deformazioni) degli oggetti inquadrati.
Emanuele Zappa – Dipartimento di Meccanica
8DIC: introduzione
DIC = Digital Image CorrelationTecnica di analisi delle immagini che consente di misurare l’intero campo di spostamenti (e deformazioni) degli oggetti inquadrati.
Emanuele Zappa – Dipartimento di Meccanica
DIC in prove di flessione su 4 punti in travi 9
Scopo della ricerca: studiare la meccanica della frattura di travi in cemento armato.
Emanuele Zappa – Dipartimento di Meccanica
DIC per analisi saldature in acciai speciali 10
• Sistema di acquisizione stereoscopico per misure 3D
• Miglioramento della misura con creazione sulla superficie del provino di una griglia di punti ottimizzati in dimensione e distanza.
Ricostruzione 3D e campo di deformazioni
Emanuele Zappa – Dipartimento di Meccanica
DIC per l’ottimizzazione dello stampaggio
Materiali compositi a matrice plastica rinforzati in fibra corta:•effetto dell’orientazione delle fibre sulla risposta meccanica•studio ottimizzazione della direzione di iniezione.
Emanuele Zappa – Dipartimento di Meccanica
DIC per lo studio di materiali multistrato
Materiali multistrato per imballaggio alimentare•Studio della frattura in prossimità della sede del tappo,•Taratura modelli numerici basata sui campi di deformazione misurati con la DIC.
Emanuele Zappa – Dipartimento di Meccanica
DIC per applicazioni dinamiche
Sviluppo di tecniche di misura DIC in ambito dinamico (oggetti vibranti o in rapida deformazione).
13
Laser
Camera
Shaker
Emanuele Zappa – Dipartimento di Meccanica
Definizione della postura del piota sulla moto 14
Misura della postura del pilota lungo 3 direzioni e 3 orientazioni nello spazio per studiare la dinamica veicolo-pilota.
Target piano
Telecamera sul codone
Emanuele Zappa – Dipartimento di Meccanica
Validazione con manipolatore robot
• Moto imposto da un manipolatore• Misura con pose estimation• Validazione
Emanuele Zappa – Dipartimento di Meccanica
Prova di line change, andamento dei 6 gdl
0 2 4 6 8 10530
540
550
560
570
580Posizione X
mm
s0 2 4 6 8 10
-100
-50
0
50
100
150Posizione Y
mm
s0 2 4 6 8 10
80
100
120
140Posizione Z
mm
s
0 2 4 6 8 10-20
-10
0
10
20Rollio
deg
s0 2 4 6 8 10
55
60
65
70Beccheggio
deg
s0 2 4 6 8 10
-20
-10
0
10
20
30Imbardata
mm
s