Dissertação
{en_GB=Local Based Calibration of the Thermoelastic Signal using Thermoelastic Stress Analysis and Digital Image Correlation} {} EVALUATED
{pt=O crescente desenvolvimento na qualidade dos sensores de câmeras permitiu a criação de instrumentos capazes de detectar emissões térmicas e movimento da ordem de grandeza dos que ocorrem no fenómeno termoelástico. Correlação de Imagem Digital (DIC) e a Análise Termoelástica de Tensão (TSA) têm ganho crescente importância no campo da Mecânica dos Sólidos Experimental como técnicas de monitorização de saúde estrutural (SHM) devido à particularidade de não requererem contacto com o material e serem não destrutivas, tendo como objectivo a avaliação dos campos de tensão/extensão em diferentes materiais através da incorporação de câmeras infravermelhas, no caso de TSA, e de câmeras digitais, no caso de DIC. A Análise Termoelástica de Tensão requer a predeterminação de algumas propriedades termo-mecânicas e assunção de um modelo que melhor permite caracterizar o comportamento termoelástico global do material, contudo, devido à heterogeneidade inerente do material, esta hipótese pode levar a sub/sobreestimações da sua resposta mecânica. O uso combinado destas duas técnicas tem sido documentada como forma de compensar o movimento do material captado pela câmera infravermelha, não sendo feita, com conhecimento do autor, qualquer tipo de menção à calibração local dos modelos termoelástico. Esta tese tem como objectivo evidenciar as desvantagens da calibração global dos modelos termoelásticos, em oposição a uma análise local devido à heterogeneidade inerente dos materiais compósitos, dependente de factores como a quantidade de resina na superfície ou a presença de locais com falta de material na estrutura., en=Increasing developments in camera's sensor quality and decreasing computational processing time has allowed the improvement of instruments and systems capable of detecting motions and temperature emissions characteristic of the thermoelastic phenomena. Digital Image Correlation (DIC) and Thermoelastic Stress Analysis (TSA) have been increasingly used in the field of Experimental Mechanics as full-field Structural Health Monitoring (SHM) techniques due to the non-contact, non-destructive assessment of strain/stress fields in different materials with the incorporation of high resolution cameras for infrared(IR) detection, in the case of TSA, and sequential image acquisition, in the case of DIC. Presently, the usage of TSA implies the pre-determination of some thermo-mechanical properties and the assumption of a model that best characterizes the material's global thermoelastic behaviour. However, due to the heterogeneity of the material, these assumptions prove to under/overestimate the stress/strain magnitude in the material. To the authors knowledge, combine analysis using both TSA and DIC has been done in order to allow motion compensation of the infrared response of materials, however no mention is done in the literature to the local calibration of the thermoelastic signal in composite materials. This thesis aims to correct the weaknesses found nowadays in the characterization of the thermoelastic effect as a global phenomena instead of a local one, dependent of characteristics of the material like the thickness of the resin rich layer or presence of voids which will influence local thermoelastic response.}
novembro 19, 2019, 16:0
Publicação
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Orientação
ORIENTADOR
Sabanci University, Faculty of Engineering and Natural Sciences
Assistant Professor
