ARAMIS multisensor DIC-systemer
Hva er et multisensorisk DIC-system?
En kombinasjon av flere ARAMIS-sensorer eller ARAMIS-målesystemer kalles et multisensorsystem. Multisensorsystemer muliggjør tidssynkroniserte målinger fra forskjellige perspektiver, som kan evalueres i et felles koordinatsystem. Måleområdene til sensorene som inngår i et multisensorsystem kan enten være identiske eller av ulik størrelse. Ved å kombinere store og små måleområder kan multisensorsystemer samtidig registrere og evaluere globale bevegelser og deformasjoner, samt lokale tøyninger og lokale deformasjonseffekter.
Hva er fordelene med DIC-systemer med flere sensorer?
En av utfordringene testingeniører ofte møter i mekaniske belastningstester – som kompresjonstester, strekkprøver og bøyestivhetstester – er å vite på forhånd hvor sprekker vil oppstå og hvordan de vil utvikle seg, eller hvor de største deformasjonene vil oppstå. Ved bruk av konvensjonelle måleverktøy, som strekkmålere og forskyvningstransdusere (LVDT-er), må ingeniøren på forhånd bestemme hvilket område av testobjektet som skal overvåkes og hvor punktsensorene skal plasseres. Dette krever mye erfaring, og selv med støtte fra simuleringsresultater er det mulig at sensorene plasseres feil, noe som betyr at de mest kritiske deformasjonsområdene blir oversett. ARAMIS-systemet, som er basert på berøringsfri fullfeltmåling med digital bildekorrelasjon (DIC), tilbyr den store fordelen at testingeniøren ikke trenger å vite på forhånd nøyaktig hvor sprekker eller de største deformasjonene vil oppstå. Med ARAMIS kan store områder av et testobjekt måles og evalueres.
Multisensorkonseptet, der flere ARAMIS-sensorer kombineres for å utføre parallelle målinger fra ulike perspektiver og med ulike måleområder, utvider mulighetene for å analysere deformasjoner og bevegelser med ARAMIS.
I hvilke testapplikasjoner brukes multisensor DIC-systemer?
For undersøkelse av 3D-bevegelser og deformasjoner i mekanisk testing er multisensor-DIC-systemer svært allsidige. Multisensor-DIC-systemer brukes blant annet til:
Innsamling av kjøretøydynamiske parametere og hjulposisjonsvariabler for testkjøretøy i en komplett testrigg (såkalt 4-pilars testrigg)
Analyse av knekkadferd hos tynnveggede sylindriske komponenter og strukturer i luftfartsindustrien
Nøyaktig undersøkelse av reduksjon i materialtykkelse i strekkprøvestenger ved å måle både for- og baksiden
Komponenttesting i bil- og romfartsindustrien
Sprekkanalyse på prøvestykker av byggematerialer
For eksempel bruker IAB Weimar et ARAMIS multisensorsystem for sine materialtester. Ved strekkprøving plasseres ARAMIS-sensorene foran og bak hver prøve for å registrere deformasjonene fra to retninger. Dette betyr at det ikke er nødvendig å vite på forhånd hvor sprekker kan oppstå. I tillegg brukes et felles koordinatsystem for å registrere og evaluere måledataene. Måleresultater fra forskjellige systemer kan også vises samtidig ved hjelp av den integrerte programvaren, noe som forenkler analyser og sammenligninger betydelig og sparer verdifull tid. I tillegg muliggjør sprekkspissdeteksjon sporing og evaluering av hvordan sprekkpunktene utvikler seg over tid. Andre størrelser, som sprekklengde, sprekkåpninger og sprekknoder i 3D, kan også utledes.
Hva er ARAMIS?
ARAMIS er et optisk målesystem for berøringsfri måling av tøyninger, forskyvninger, hastigheter, akselerasjoner, rotasjoner og vinkler. ARAMIS kombinerer punktsporingsteknologi med digital bildekorrelasjon (DIC) for å måle 3D-koordinater og mengder utledet fra dem over tid.
ARAMIS kan brukes på to måter for å måle tøyninger og forskyvninger. Med et enkelt kamera tilbyr ARAMIS 2D-DIC og punktsporingsmuligheter. Dette gjør det mulig å måle flate prøver eller objekter, samt bestemme forskyvninger i X- og Y-retningene og tøyninger i et plan.
ARAMIS' fulle potensial utnyttes når to kameraer brukes til 3D-måling av tøyninger og forskyvninger. Ved å bruke en såkalt stereokamerasensor kan prøver og objekter med vilkårlig form måles, og både forskyvninger og rotasjoner i 3D-rom kan registreres. For å kunne utføre målinger med den optiske 3D-sensoren kreves et stabilt oppsett av de to kameraene (helst i en sensorenhet av den typen som leveres av ARAMIS), samt en kalibrering av stereokamerasensoren ved hjelp av passende kalibreringsobjekter.