Metoda cyfrowej korelacji obrazu w badaniach geosyntetyków i innych materiałów drogowych

Podobne dokumenty
BADANIA GEOSYNTETYKÓW Z WYKORZYSTANIEM METODY DIGITAL IMAGE CORRELATION

STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Rys. 1. Obudowa zmechanizowana Glinik 15/32 Poz [1]: 1 stropnica, 2 stojaki, 3 spągnica

Laboratorium Wytrzymałości Materiałów

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH Wydział Mechaniczny Technologiczny PRACA DYPLOMOWA MAGISTERSKA

Drgania poprzeczne belki numeryczna analiza modalna za pomocą Metody Elementów Skończonych dr inż. Piotr Lichota mgr inż.

ANSYS - NARZĘDZIEM DO WSPOMAGANIA PROJEKTOWANIA OBUDÓW ŚCIANOWYCH W FABRYCE FAZOS S.A.

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Wspomagane komputerowo stanowisko laboratoryjne do statycznych i zmęczeniowych badań mieszanek mineralno-asfaltowych

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Analiza stateczności zbocza

BADANIA SYMULACYJNE ROZKŁADU CIŚNIENIA AKUSTYCZNEGO W OBIEKTACH O RÓŻNEJ SKALI

INFOBAZY 2014 VII KRAJOWA KONFERENCJA NAUKOWA INSPIRACJA - INTEGRACJA - IMPLEMENTACJA

DWUTEOWA BELKA STALOWA W POŻARZE - ANALIZA PRZESTRZENNA PROGRAMAMI FDS ORAZ ANSYS

Metoda Elementów Skończonych - Laboratorium

Zagrożenia drewna polichromowanego przez fluktuacje wilgotności względnej

Ekstensometria. Specjalne oprogramowanie Produkty zgodne z normą. Projekty na miarę.

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 4

Projektowanie Wirtualne bloki tematyczne PW I

MODELOWANIE ZA POMOCĄ MES Analiza statyczna ustrojów powierzchniowych

Instytut Technologii Informatycznych w Inżynierii Lądowej (L-5) powstał w roku 2006 z połączenia Instytutu Metod Komputerowych w Inżynierii Lądowej

Badania elementów i zespołów maszyn (MMM4035L) Ćwiczenie nr 1

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

1. Zasadność podjęcia tematu rozprawy doktorskiej i jej zakres

Analiza wytrzymałościowa 5 rodzajów kształtowników

KOMPUTEROWE MODELOWANIE I OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE ZBIORNIKÓW NA GAZ PŁYNNY LPG

ANALIA STATYCZNA UP ZA POMOCĄ MES Przykłady

SYMULACJA TŁOCZENIA ZAKRYWEK KORONKOWYCH SIMULATION OF CROWN CLOSURES FORMING

ANALIZA NUMERYCZNA DEFORMACJI WALCOWEJ PRÓBKI W ZDERZENIOWYM TEŚCIE TAYLORA

LABORATORIUM ZASTOSOWAŃ METOD SZTUCZNEJ INTELIGENCJI. Projekt SPO-WKP 1.4.3

Osiadanie kołowego fundamentu zbiornika

Ocena efektywności siatek stalowych w naprawach nawierzchni asfaltowych w Małopolsce. Dr inż. Piotr Zieliński

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

INSTYTUT METEOROLOGII I GOSPODARKI WODNEJ PAŃSTWOWY INSTYTUT BADAWCZY Oddział we Wrocławiu. Görlitz

METODY INŻYNIERII WIEDZY ASOCJACYJNA REPREZENTACJA POWIĄZANYCH TABEL I WNIOSKOWANIE IGOR CZAJKOWSKI


PORÓWNANIE WYNIKÓW OBLICZEŃ WYTRZYMAŁOŚCI KONSTRUKCJI Z BADANIAMI STANOWISKOWYMI

WERYFIKACJA KODU CFD DLA SYMULACJI PRZEPŁYWU CIECZY WOKÓŁ PĘKU RUR PRZY UŻYCIU METODY DPIV

ALGORYTM STATYCZNEJ ANALIZY MES DLA KRATOWNICY

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

NOWOCZESNE TECHNOLOGIE ENERGETYCZNE Rola modelowania fizycznego i numerycznego

"Analiza cieplno-wytrzymałościowa krytycznych elementów kotła energetycznego dużej mocy w warunkach nieustalonych"

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka

MODELOWANIE POŁĄCZEŃ TYPU SWORZEŃ OTWÓR ZA POMOCĄ MES BEZ UŻYCIA ANALIZY KONTAKTOWEJ

INSTYTUT TECHNOLOGII MECHANICZNYCH

Wytrzymałość Materiałów

Statyczna próba rozciągania laminatów GFRP

Projekt Laboratorium MES

S Y L A B U S P R Z E D M I O T U

SYMULACJA OBLICZENIOWA OPŁYWU I OBCIĄŻEŃ BEZPRZEGUBOWEGO WIRNIKA OGONOWEGO WRAZ Z OCENĄ ICH ODDZIAŁYWANIA NA PRACĘ WIRNIKA

Metody badań materiałów konstrukcyjnych

Materiały do laboratorium Przygotowanie Nowego Wyrobu dotyczące metody elementów skończonych (MES) Opracowała: dr inŝ.

Politechnika Łódzka. Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej

pt.: KOMPUTEROWE WSPOMAGANIE PROCESÓW OBRÓBKI PLASTYCZNEJ

WP3 Zadanie 3.3 Optymalizacja metod projektowania pod kątem właściwości

Obszary sprężyste (bez możliwości uplastycznienia)

Metody optyczne z wykorzystaniem światła koherentnego do monitorowania i wysokoczułych pomiarów inżynierskich obiektów statycznych i dynamicznych

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Mechanika Doświadczalna Experimental Mechanics. Budowa Maszyn II stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

- Celem pracy jest określenie, czy istnieje zależność pomiędzy nośnością pali fundamentowych, a temperaturą ośrodka gruntowego.

ZB3. Opracowanie technologii efektywnego projektowania i produkcji przekładni stożkowych z wykorzystaniem systemu Phoenix firmy Gleason

Nasyp przyrost osiadania w czasie (konsolidacja)

Analiza porównawcza dwóch metod wyznaczania wskaźnika wytrzymałości na przebicie kulką dla dzianin

Laboratorium przez Internet w modelu studiów inżynierskich

Katarzyna Jesionek Zastosowanie symulacji dynamiki cieczy oraz ośrodków sprężystych w symulatorach operacji chirurgicznych.

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

METODY STATYSTYCZNE W BIOLOGII

PL B BUP 12/13. ANDRZEJ ŚWIERCZ, Warszawa, PL JAN HOLNICKI-SZULC, Warszawa, PL PRZEMYSŁAW KOŁAKOWSKI, Nieporęt, PL

Normalizacja w zakresie geosyntetyków

Numeryczna symulacja rozpływu płynu w węźle

ZASTOSOWANIE MODELU Z DEGRADACJĄ W ANALIZIE UKŁADU WARSTWOWEGO KONSTRUKCJI NAWIERZCHNI DROGOWEJ WSPÓŁPRACUJĄCEJ Z PODŁOŻEM GRUNTOWYM

Politechnika Poznańska

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

NUMERYCZNO-DOŚWIADCZALNA ANALIZA DRGAŃ WYSIĘGNICY KOPARKI WIELOCZERPAKOWEJ KOŁOWEJ

Andrzej Zbrowski 1), Tomasz Wolszakiewicz 2) 1. Wprowadzenie

Analiza MES pojedynczej śruby oraz całego układu stabilizującego do osteosyntezy

Projektowanie elementów z tworzyw sztucznych

WYKRYWANIE USZKODZEŃ WĘZŁÓW RAMY STALOWEJ Z WYKORZYSTANIEM METODY CYFROWEJ KORELACJI OBRAZU

Analiza osiadania terenu

Pierwsze komputery, np. ENIAC w 1946r. Obliczenia dotyczyły obiektów: o bardzo prostych geometriach (najczęściej modelowanych jako jednowymiarowe)

Dr hab. inż.tomasz Markiewicz

POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT OBRABIAREK I TECHNOLOGII BUDOWY MASZYN. Ćwiczenie D - 4. Zastosowanie teoretycznej analizy modalnej w dynamice maszyn

Wirtualne laboratorium mechaniki

Próby wytrzymałościowe łożysk elastomerowych

Mobilne Aplikacje Multimedialne

WYZNACZANIE NIEPEWNOŚCI POMIARU METODAMI SYMULACYJNYMI

Przykład obliczeniowy wyznaczenia imperfekcji globalnych, lokalnych i efektów II rzędu P3 1

BADANIA MIESZANEK MINERALNO-ASFALTOWYCH W NISKICH TEMPERATURACH

STATYCZNA PRÓBA SKRĘCANIA

MODELOWANIE ROZKŁADU TEMPERATUR W PRZEGRODACH ZEWNĘTRZNYCH WYKONANYCH Z UŻYCIEM LEKKICH KONSTRUKCJI SZKIELETOWYCH

METODY STATYSTYCZNE W BIOLOGII

Recenzja rozprawy doktorskiej mgra inż. Roberta Szymczyka. Analiza numeryczna zjawisk hartowania stali narzędziowych do pracy na gorąco

O NIEDOKŁADNOŚCIACH SYSTEMÓW CYFROWEJ KORELACJI OBRAZU

POLITECHNIKA ŚLĄSKA. Praca dyplomowa magisterska. Analiza materiałów piezoelektrycznych za pomocą metody elementów brzegowych i skończonych

Mgr inż. Małgorzata Garbacz-Skubis Dyrektor techniczny Nascon Sp. z o.o.

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

PRACA DYPLOMOWA INŻYNIERSKA

Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji / Gustaw Rakowski, Zbigniew Kacprzyk. wyd. 3 popr. Warszawa, cop

Transkrypt:

Metoda cyfrowej korelacji obrazu w badaniach geosyntetyków i innych materiałów drogowych Jarosław Górszczyk Konrad Malicki Politechnika Krakowska Instytut Inżynierii Drogowej i Kolejowej

Wprowadzenie Dokładne określenie przemieszczeń/odkształceń występujących w poddanych obciążeniom materiałach stanowi ważne zagadnienie zarówno z punktu widzenia naukowego jak i praktycznego. Ciągły rozwój materiałów budowlanych wskazuje na równoczesną potrzebę opracowywania i wprowadzania nowych metod badawczych umożliwiających pełną i miarodajną ocenę ich parametrów mechanicznych. Jedną z możliwości stanowi wykorzystanie metody DIC, umożliwiającej szerszą analizę pracy geosyntetyków w porównaniu z normową metodą tensometryczną.

Cel prac: Celem badań było rozpoznanie możliwości implementacji metody DIC w badaniach wytrzymałościowych geosyntetyków i innych materiałów drogowych. Zakres prac: Zbudowanie laboratoryjnego stanowiska badawczego, opracowanie techniki przygotowywania próbek oraz wybór i implementacja algorytmów obliczeniowych metody DIC. Przeprowadzenie badań wytrzymałościowych wybranych materiałów z wykorzystaniem metody DIC. Postprocessing i analiza uzyskanych wyników, porównanie z tradycyjną metodą tensometryczną.

Metoda DIC 1. Kamera cyfrowa systemu analizująca obszar próbki wyszukuje punkty charakterystyczne, które stają się punktami odniesienia dla wirtualnej siatki/dyskretyzacji analizowanej powierzchni. 2. Na podstawie rejestrowanych zmian odległości między punktami oraz ewaluacji numerycznej tworzona jest mapa przemieszczeń i odkształceń dla całej widzianej przez kamerę powierzchni materiału. 3. W metodzie DIC wykorzystywane są dwa modele estymacji: Normalised Cross-Correlation (NCC), Least-Squares Matching (LSM).

Metoda DIC Na podstawie [Romeo E.: Two-dimensional digital image correlation for asphalt mixture characterisation: interest and limitations, Road Materials and Pavement Design, vol. 14, no. 4, 2013, pp. 747 763]

Metoda DIC Na podstawie [Digital Image Correlation for Deformation Measurement, Research and Education, Educational Wall Posters. Dantec Dynamics. http://www.dantecdynamics.com

Próbki laboratoryjne - przygotowanie

Stanowisko badawcze

Preprocessing Dyskretyzacja/wirtualna siatka

Wyniki badań (przykłady) Rozkład przemieszczeń wertykalnych na powierzchni próbki geosyntetyku poliestrowego [mm], obciążenie 2,5 kn Rozkład odksztalceń liniowych wertykalnych na powierzchni próbki geosyntetyku poliestrowego [mm/mm], obciążenie 1,5 kn

Wyniki badań (przykłady) Rozkład odkształceń liniowych wertykalnych na powierzchni próbki geosyntetyku poliestrowego [mm/mm], krok 0/3 wymuszenia

Wyniki badań (przykłady) Lokalne mapy przemieszczeń wertykalnych na powierzchni próbki geosyntetyku poliestrowego [mm], krok 18/19 wymuszenia

Zmienność odkształcenia liniowego wertykalnego w bazie ekstensometru (kolor czerwony), odkształcenie wyznaczone techniką tensometryczną (kolor niebieski), próbka geosyntetyku szklanego, obciążenie 4,5 kn Rozkład maksymalnych odkształceń głównych na powierzchni węzłów próbki geosyntetyku poliestrowego, obciążenie 2,3 kn

Wyniki badań (przykłady) Obciążenie Odkształcenie liniowe wertykalne Stosunek Technika tensometryczna DIC (uśrednienie dla bazy 60 mm) wyników 1 2 3 3/2 2,64 kn 300 10-4 336 10-4 1,12 6,27 kn 600 10-4 654 10-4 1,09 10,83 kn 900 10-4 965 10-4 1,07 Wartości średnie odkształceń z 5 próbek, geosyntetyk poliestrowy

a) b) Porównanie przemieszczeń geosyntetyku poliestrowego, wyniki z DIC i symulacji komputerowej (MES) obciążenie 2,5 kn

Wyniki badań (przykłady)

Wyniki badań (przykłady)

Wyniki badań (przykłady) Odkształcenia próbki MMA w badaniu rozciągania pośredniego: a) faza początkowa badania, b) faza końcowa badania

Wnioski (1) 1. Metoda Digital Image Correlation (DIC) zaimplementowana na odpowiednio przygotowanym stanowisku laboratoryjnym umożliwia skuteczne pomiary deformacji materiałów drogowych. 2. Zastosowana metoda umożliwia określenie całościowego, powierzchniowego charakteru pracy materiału, dając możliwość wyznaczenia miejsc najbardziej wytężonych, również poza bazą wykrywanie pęknięć. 3. Możliwość wyznaczenia pola przemieszczeń/odkształceń dla całej powierzchni próbki wraz z rozwiązaniem zagadnienia wartości i wektorów własnych stanowi dużą zaletę metody, gdyż jest nieosiągalne z użyciem tensometrycznych technik pomiarowych.

Wnioski (2) 4. Metoda DIC pozwala w badaniach wytrzymałościowych geosyntetyków w pełni uwzględnić i zobrazować specyficzną deformację siatek jako struktur niejednorodnych. 5. Zastosowana metoda pomiarowa otwiera również możliwości dla walidacji modeli wykonanych z wykorzystaniem metody elementów skończonych (MES). 6. W niniejszym artykule zaprezentowano wyniki pierwszych badań, a pełne, optymalne wykorzystanie metody DIC w badaniach wytrzymałościowych geosyntetyków i innych materiałów drogowych wymaga dalszych prac.

Dziękuję za uwagę