Caracterización estructural de materiales mediante correlación digital de imágenes utilizando un soporte robótico para el control de cámaras digitales

Abstract

En este trabajo se utiliza la técnica de correlación digital de imágenes (DIC) como técnica de monitoreo no destructiva para obtener los campos completos de desplazamientos en el plano y evaluar el proceso de fractura en materiales en pruebas experimentales. La etapa experimental consiste en la aplicación de la técnica DIC para estudiar del comportamiento de materiales en tres pruebas experimentales: 1) vigas de de poliestireno expandido sujetas a flexión en cuatro puntos mediante la aplicación de cargas estáticas acumulativas; 2) prismas rectangulares de cantera rosada ensayados en pruebas pseudo-dinámicas a compresión axial; y 3) vigas de concreto reforzado con fibras de acero ensayadas en pruebas pseudodinámicas a flexión en tres puntos. El sistema de adquisición de imágenes esta basado en el uso de dos cámaras digitales convencionales equipadas con sensor semiconductor complementario de óxido metálico. Las cámaras utilizadas consisten en una cámara digital réflex de objetivo único y una cámara digital compacta. Asimismo, se utiliza un soporte robótico con cuatro grados de libertad para el control de cámaras digitales con el objetivo de mejorar la estabilidad de los equipos ópticos y controlar vía remota el proceso de captura de fotografías durante las pruebas experimentales. Para obtener los campos de desplazamientos en el plano e identificar la propagación de grietas en los materiales mediante la técnica DIC, se utilizan un software comercial y una herramienta computacional en código libre de correlación digital de imágenes en dos dimensiones. Los resultados obtenidos del análisis mediante la técnica DIC son comparados con la medición de las deformaciones en los materiales utilizando sensores tradicionales de desplazamiento lineal, en términos de curvas de capacidad y energías de deformación.