La digital image correlation (DIC) è un metodo ottico senza contatto che misura spostamenti e deformazioni di un componente confrontando le immagini della sua superficie acquisite durante la prova. Una o più telecamere riprendono un disegno casuale di punti, naturale o applicato, e il software segue ogni piccola area dell'immagine da un fotogramma all'altro. Il risultato è un campo completo di spostamento e deformazione, non un singolo valore puntuale. La correlazione digitale delle immagini serve a chi deve capire come si comporta davvero un materiale o una struttura sotto carico: ricercatori, progettisti e laboratori prova. Questa pagina aiuta a orientarsi fra le configurazioni disponibili.
La misura della deformazione senza contatto nasce dal confronto fra immagini. Una telecamera riprende un disegno casuale ad alto contrasto sulla superficie del provino e il software segue ogni piccola area da un fotogramma all'altro: lo scostamento dà lo spostamento, la sua variazione dà la deformazione. Con due telecamere stereoscopiche si ricostruiscono anche forma e moto fuori piano. Il principio è affine alla velocimetria a immagini di particelle, che però misura il moto dei fluidi.
Il metodo è utile dove un estensimetro non arriva o non basta: materiali eterogenei come compositi e schiume, provini con geometrie complesse, zone con forti gradienti di deformazione attorno a fori e intagli. Trova impiego nella caratterizzazione dei materiali, nella validazione di modelli agli elementi finiti, nelle prove su componenti aerospaziali e automotive e nelle strutture civili. Quando la prova è dinamica, la misura sull'intero campo si affianca a quella puntuale dei vibrometri laser per la vibrazione senza contatto.
La scelta parte dal tipo di superficie e di informazione richiesta. Un provino piano con movimento nel piano si misura con una sola telecamera; forma curva, movimento fuori piano o grandi spostamenti richiedono la configurazione stereoscopica. Prove veloci e analisi modale chiedono acquisizione ad alta frequenza, mentre le installazioni ripetitive traggono vantaggio da una calibrazione fissa. Esistono anche soluzioni per l'uso didattico e per l'analisi volumetrica o termica. Se serve solo un valore locale, gli estensimetri elettrici restano più semplici.
Numero di telecamere, campo di vista, frequenza di acquisizione e preparazione della superficie dipendono dalla prova da eseguire. Gli ingegneri Luchsinger affiancano il cliente dalla scelta del sistema alla sua applicazione. Descrivi il componente, il carico e i risultati attesi: ti indichiamo la configurazione più adatta alla tua misura.
La DIC 2D usa una sola telecamera perpendicolare a una superficie piana e misura lo spostamento nel piano. La DIC 3D usa due telecamere stereoscopiche: ricostruisce la forma della superficie e misura anche i movimenti fuori piano, per cui è adatta a componenti curvi o a provini che si inflettono durante la prova.
Di norma sì. Il software ha bisogno di una texture casuale e ad alto contrasto da seguire: se la superficie non la possiede già, si applica un disegno a puntini, tipicamente con vernice. Dimensione e qualità dei punti influiscono sulla risoluzione spaziale della misura e vanno scelte in base al campo di vista.
Dipende dalla prova. La DIC misura l'intero campo di deformazione senza contatto e senza incollare sensori, ma richiede accesso ottico alla superficie e un'elaborazione delle immagini. L'estensimetro resta la scelta più semplice per un valore locale, dove la telecamera non vede il punto di misura. Spesso i due metodi si affiancano.
Il risultato base è il campo di spostamento della superficie, da cui si ricavano le deformazioni in tutti i punti dell'area osservata. Con la configurazione 3D si ottengono anche forma e movimenti fuori piano. Le grandezze derivate, come le deformazioni principali, dipendono dal software di elaborazione e dalla frequenza di acquisizione.
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