High-speed stereo imaging for the characterization of anisotropic viscoelastic media

If you lack a computer or computer skills, please contact pege@kth.se for information

Tid: To 2020-05-07 kl 14.15

Plats: Live-streaming: https://kth-se.zoom.us/j/66552079402, Stockholm (English)

Ämnesområde: Teknisk mekanik

Respondent: Luca Manzari , Strömningsmekanik och Teknisk Akustik

Opponent: Associate Professor Mathieu Aucejo, Laboratoire de Mécanique des Structures et des Systèmes Couplés

Handledare: Peter Göransson, Farkostteknik, VinnExcellence Center for ECO2 Vehicle design; Jacques Cuenca, ; Ines Lopez Arteaga, VinnExcellence Center for ECO2 Vehicle design

Abstract

Den här avhandlingen föreslår en experimentell metod för att observera och karakterisera de viskoelastiska egenskaperna i anisotropa material med hjälp av höghastighetsbildteknik baserad på vitt ljus och stereoinspelning. Metoden använder korttids inspelade videosekvenser av ett provobjekt som genomgår påtvingad harmonisk rörelse.Provets tredimensionella förskjutningsfält beräknas sedan med användning av digital bildkorrelation.Att mäta under en kort tid har flera fördelar: det minimerar påverkan (konditioneringen) av provet och ger därmed meningsfulla resultat när verkliga stationära förhållanden är otillgängliga (t.ex. på grund av relaxationsprocesser eller förändringar i miljöförhållandena som inte kan kontrolleras).Dessutom möjliggör det en minskning av datalagringsbehovet och de omfattande beräkningskostnaderna som tillkommer med videoinspelning och videobehandling.För att övervinna de inneboende begränsningarna i ett Fourier-baserat tillvägagångssätt för korta tidsinspelningar, används en optimeringsalgoritm för att bestämma den punktvisa amplituden, fasen och frekvensen för harmonisk rörelse i förskutningsfältet.Detta tillvägagångssätt maximerar signal-till-brusförhållandet, är lämplig för identifiering av icke-linjära beteenden och kan hantera dataposter som är ojämnt fördelade i tid (t.ex. på grund av kortvariga dataförluster och fel i bildmatchningsalgoritmerna).Mätnoggrannheten i metoden har dessutom förbättrats genom en metod för att extrahera en referens för provet för varje sekvens och däri uttrycka det uppmätta förskjutningsfältet.En kub av melaminskum och en pantografisk struktur har observerats med den föreslagna metoden och deras data har jämförts med resultat från linjära viskoelastiska numeriska modeller.Resultaten från mätningarna på melamin bidrar till att förbättra noggrannheten i karaktäriseringen av dess viskoelastiska beteende. För den pantografiska strukturen är de presenterade mätningarna de första observationerna som publicerats med avseende på dess dynamik.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-272706