Aplicação de estratégias de malha adaptativa para correlação de imagens digitais baseadas em deformação

• Processo: 24/05884-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Ricardo Afonso Angélico
• Beneficiário: Felipe Lorenzo Andrade de Oliveira
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Método de correlação digital de imagem Ensaios mecânicos Mecânica da fratura
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: correlação de imagens digitais | Ensaios Mecânicos | Malhas Adaptativas | Mecânica da Fratura | Correlação de imagens digitais

Resumo

O estudo da iniciação e propagação de trincas é fundamental para o contexto da Mecânica da Fratura e para o desenvolvimento de novos materiais ou elaboração de técnicas de inspeção. Esse estudo é relevante para cerâmicas refratárias adotadas como isolantes térmicos em aplicações industriais de alta temperatura. Em particular, testes mecânicos e térmicos são essenciais na medição de propriedades e contribuem para o processo de seleção de materiais. Esses testes podem ser assistidos por técnicas de medição não intrusivas, em particular, pela técnica de Correlação de Imagens Digitais (CID), que permite obter informações de campo global de deslocamentos e de deformações sob solicitação de carregamentos térmicos e mecânicos. Informações de campo, juntamente com modelos numéricos, permitem identificar propriedades intrínsecas ao comportamento da fratura, ajudando a projetar materiais melhores e compreender mecanismos de deformação complexos. Identificar a localização da trinca é um desafio para as técnicas de CID e requer tratamento especial do processo de correlação para obter resolução mais precisa ao redor da trinca. Abordagens globais de CID podem se beneficiar de estratégias de refinamento de malha para melhorar a identificação do campo de deslocamentos e, consequentemente, a localização da trinca. Nesse contexto, a presente pesquisa visa desenvolver estratégias de refinamento para melhorar a correlação de imagem em materiais trincados, visando alcançar também um compromisso entre custo computacional e precisão da análise. A abordagem de malha adaptativa será desenvolvida usando a \textit{Application Programming Interface} (API) do software GMsh, que possui vários recursos para modificar a distribuição do tamanho dos elementos de malha a partir do campo de deformações e do resíduo de nível de tom de cinza local. A avaliação do algoritmo de refinamento de malha é estabelecida em termos da redução do resíduo global de nível de tom de cinza e do custo computacional. A presente pesquisa contribui para o processamento de CID, obtendo mais informações em regiões específicas com base nos dados de deformação e de resíduo.