Modelovánía experimentální zjišťovánímechanických...
Transcript of Modelovánía experimentální zjišťovánímechanických...
![Page 1: Modelovánía experimentální zjišťovánímechanických ...users.fs.cvut.cz/~hornyluk/files/Vybrane...Biomechanika a lékařsképřístroje Projekt II LukášHorný Modelovánía](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071502/612237c92b8c613c7c6f1b53/html5/thumbnails/1.jpg)
Biomechanika a lékařské přístroje Projekt II Lukáš Horný
Modelování a experimentálnízjišťování mechanických vlastností
nelineárních materiálů
Laboratoř biomechaniky člověkaÚstavu mechaniky Fakulty strojní
ČVUT v Praze
![Page 2: Modelovánía experimentální zjišťovánímechanických ...users.fs.cvut.cz/~hornyluk/files/Vybrane...Biomechanika a lékařsképřístroje Projekt II LukášHorný Modelovánía](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071502/612237c92b8c613c7c6f1b53/html5/thumbnails/2.jpg)
Optické zjišťování posuvůKorelace digitálních obrazů
Cvičná úloha
Extenzometry Mechanické
Elektrické
RTG
Optické
Snímače polohy
![Page 3: Modelovánía experimentální zjišťovánímechanických ...users.fs.cvut.cz/~hornyluk/files/Vybrane...Biomechanika a lékařsképřístroje Projekt II LukášHorný Modelovánía](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071502/612237c92b8c613c7c6f1b53/html5/thumbnails/3.jpg)
Mechanické
� Připojitelné k trhacímu stroji
vždy jsou kontaktní(což může vadit u velmi poddajných materiálů)
Poskytují pouze globální (zprůměrovanou)informaci o posuvech vzorku
Dnes v podstatě nelzehovořit o čistěmechanických…
![Page 4: Modelovánía experimentální zjišťovánímechanických ...users.fs.cvut.cz/~hornyluk/files/Vybrane...Biomechanika a lékařsképřístroje Projekt II LukášHorný Modelovánía](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071502/612237c92b8c613c7c6f1b53/html5/thumbnails/4.jpg)
Mechanické
� Křehké laky
…když přilnavost laku je většínež soudržné síly laku…
Janíček P et al. Technický experiment: Vybrané kapitoly, FSI VUT v Brně, Nakladatelství VUT, 2004.
![Page 5: Modelovánía experimentální zjišťovánímechanických ...users.fs.cvut.cz/~hornyluk/files/Vybrane...Biomechanika a lékařsképřístroje Projekt II LukášHorný Modelovánía](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071502/612237c92b8c613c7c6f1b53/html5/thumbnails/5.jpg)
Elektrické (odporové)
� Tenzometry
Kovové vs. polovodičové
vždy jsou kontaktní(což může vadit u velmi poddajných materiálů)
Lze je považovat za lokální informaci, je-lirozměr vzorku řádově větší
Na vzorek lze umístit více tenzometrů
Janíček P et al. Technický experiment: Vybrané kapitoly, FSI VUT v Brně, Nakladatelství VUT, 2004.
![Page 6: Modelovánía experimentální zjišťovánímechanických ...users.fs.cvut.cz/~hornyluk/files/Vybrane...Biomechanika a lékařsképřístroje Projekt II LukášHorný Modelovánía](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071502/612237c92b8c613c7c6f1b53/html5/thumbnails/6.jpg)
RTG
� RTG difrakce
Rozptyl RTG záření umožňujerekonstruovat posuvy krystalovémříže
![Page 7: Modelovánía experimentální zjišťovánímechanických ...users.fs.cvut.cz/~hornyluk/files/Vybrane...Biomechanika a lékařsképřístroje Projekt II LukášHorný Modelovánía](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071502/612237c92b8c613c7c6f1b53/html5/thumbnails/7.jpg)
Optické
� Snímače polohy
Obyčejně nesledují materiálový bod jsou-lizaloženy na principu vyslaného/odraženého paprsku
Laserové sondy
Světelné konfokální sondy
![Page 8: Modelovánía experimentální zjišťovánímechanických ...users.fs.cvut.cz/~hornyluk/files/Vybrane...Biomechanika a lékařsképřístroje Projekt II LukášHorný Modelovánía](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071502/612237c92b8c613c7c6f1b53/html5/thumbnails/8.jpg)
Optické
� Fotoelasticimetrie
Jedna z historicky nejdůležitějších metod,která využívá dočasného dvojlomu polarizovaného světla způsobeného zatížením.
Provádí se na modelu díla.Povrchovou odezvu je možno zjišťovati na skutečném díle.
http://apm.iitm.ac.in/smlab/digitalPhotoelasticity.html
http://www.ntu.edu.sg/home/masundi/optical-methods/photoelasticity/photobw.png
![Page 9: Modelovánía experimentální zjišťovánímechanických ...users.fs.cvut.cz/~hornyluk/files/Vybrane...Biomechanika a lékařsképřístroje Projekt II LukášHorný Modelovánía](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071502/612237c92b8c613c7c6f1b53/html5/thumbnails/9.jpg)
Optické
� Video-extenzometry
Ačkoliv bezkontaktní, informace z nich získané budou v zásadě stejné jako z mechanických extenzometrů
Vhodné pro poddajné materiály
![Page 10: Modelovánía experimentální zjišťovánímechanických ...users.fs.cvut.cz/~hornyluk/files/Vybrane...Biomechanika a lékařsképřístroje Projekt II LukášHorný Modelovánía](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071502/612237c92b8c613c7c6f1b53/html5/thumbnails/10.jpg)
Optické
� Korelace digitálního obrazu
Je fotogrammetrická metoda pro určovánípolohy, posuvů a deformací na povrchu objektů (v digitálních obrazech)
Dva obrazy jednoho objektu, který obsahuje stochasticky skvrnitý povrchový vzor, lze spolu porovnat tak, abychom určili změny polohy které nastaly při přechodu od prvního obrazu k druhému (čili v průběhu deformace objektu).
Klíčové pro metodu jsou:
Vlastnosti povrchu – diskretizace – korelace
![Page 11: Modelovánía experimentální zjišťovánímechanických ...users.fs.cvut.cz/~hornyluk/files/Vybrane...Biomechanika a lékařsképřístroje Projekt II LukášHorný Modelovánía](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071502/612237c92b8c613c7c6f1b53/html5/thumbnails/11.jpg)
Snímaný objekt
Kalibrace
Deformace objektu snímanástereoskopicky
Záznamy téže situace ze dvou
kamer se porovnají mezi sebou tak, aby
byl získán prostorový
model objektu.
Totéž se provede v různých časech a zjistí se posuvy objektu během
zatěžování.
Digitální korelace
� Princip
![Page 12: Modelovánía experimentální zjišťovánímechanických ...users.fs.cvut.cz/~hornyluk/files/Vybrane...Biomechanika a lékařsképřístroje Projekt II LukášHorný Modelovánía](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071502/612237c92b8c613c7c6f1b53/html5/thumbnails/12.jpg)
Materiálový bod P
P [x,y] P [xt,yt]
Souřadnice P na dvou různých obrazech
Transformace stupňů šedi v okolí Pmezi dvěma obrazy
Koralace obrazů je založena na nalezení parametrůa0,a1,..,a7,g0,g1
Digitální korelace
� Princip
![Page 13: Modelovánía experimentální zjišťovánímechanických ...users.fs.cvut.cz/~hornyluk/files/Vybrane...Biomechanika a lékařsképřístroje Projekt II LukášHorný Modelovánía](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071502/612237c92b8c613c7c6f1b53/html5/thumbnails/13.jpg)
Digitální korelace
� Aplikace – Ex vivo implantace stentu