مرکز عالی جوش و آزمون‌های غیر مخرب دانشگاه تهران TWN

برهم‌نگاری تصاویر دیجیتال DIC چیست؟

اندازه‌گیری جابجایی یا تغییر شکل در هر نقطه از یک قطعه یا مواد تحت بارهای خارجی در بسیاری از کاربردهای مهندسی مهم است. مقادیر کرنش به دست آمده برای تجسم مشکلات مقاومت در یک عضو سازه استفاده می‌شود.

ابزارهای معمولی که کرنش‌ها را اندازه‌گیری می‌کنند (کرنش‌سنج‌ها، اکستنسومترها و …) نمی‌توانند نگاشت‌های کرنشی تولید کنند. اندازه‌گیری میدان کرنشی کامل با استفاده از تکنیک همبستگی تصویر دیجیتال (DIC) امکان‌پذیر است. این روش به گروه تکنیک‌های نوری و بدون تداخل‌سنجی تعلق دارد که با مقایسه تغییرات تصویر سطح یک قطعه آزمایش‌شده قبل و بعد از تغییر شکل، تفاوت‌ها را تعیین می‌کنند. تکنیک DIC تحقیقات جدید و پیچیده‌تری را امکان‌پذیر می‌کند.

تکنیک DIC در دهه 1980 معرفی شد. از آن زمان به بعد کیفیت تصاویر دیجیتال به شدت بهبود یافته است و چندین تغییر عمده در الگوریتم ها اعمال شده است. امروزه از روش DIC با حساسیت و دقت بالا برای آزمایش نمونه‌ها و اخیراً کل سازه‌ها استفاده می‌شود. می‌توان از آن در محیط‌های آزمایشگاهی یا بیرونی استفاده کرد. تکنیک‌های DIC نه تنها در زمینه مهندسی، بلکه در پزشکی، معدن، حفاظت از بناهای تاریخی و …  نیز کاربرد دارد.

 

همبستگی تصویر دیجیتال (DIC) یک روش نوری دقیق، غیر تماسی و غیر تداخل‌سنجی است که برای اندازه‌گیری جابجایی یاتغییر شکل یک قطعه تحت بارگذاری خارجی استفاده می‌شود. ایده روش DIC مبتنی بر اصول مکانیک محیط پیوسته است. این سیستم عمدتاً از یک دوربین یا دوربین دیجیتال و نرم افزار کامپیوتری تخصصی تشکیل شده است.

دوربین یادوربین‌ها برای ثبت تصاویر متوالی (تصاویر) از سطح یک قطعه یا مواد آزمایش‌شده قبل و در طول دوره تغییر شکل استفاده می‌شوند.

داده‌های تصویر دیجیتال به دست آمده (یک سری عکس) توسط نرم‌افزار DIC (برنامه‌های کامپیوتری) تحلیل می‌شود. تحلیل همبستگی ریاضی اعمال می‌شود و در نهایت، مجموعه‌ای از نگاشت‌های جابجایی یا تغییر شکل برای کل سطح نمونه ایجاد می‌شود. میدان‌های تنش را می‌توان از میدان های کرنشی ارزیابی کرد.‌

اندازه‌گیری جابجایی یا تغییر شکل با استفاده از سیستم DIC به مراحل متوالی زیر نیاز دارد:

  • آماده‌سازی سطح نمونه مورد تحلیل (الگوسازی)
  • کالیبراسیون یک دستگاه طبق دستورالعمل مورد نیاز (با استفاده از کالیبراسیون سیستم DIC)
  • ضبط تصویر برای بررسی سطح جسم یا مواد مورد آزمایش قبل و در حین بارگذاری(تغییر شکل)
  • تجزیه و تحلیل تصویر (ارزیابی) با استفاده از یک برنامه کامپیوتری تخصصی (نرم افزار)
  • ارائه نتایج