Integração de adaptatividade de malha e correlação de imagens digitais para avaliar o campo de deslocamentos em corpos fissurados (2025)
- Authors:
- Autor USP: OLIVEIRA, FELIPE LORENZO ANDRADE DE - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SAA
- Subjects: MECÂNICA DOS SÓLIDOS; MECÂNICA DA FRATURA; ANÁLISE EXPERIMENTAL DE ESTRUTURAS
- Keywords: Correlação de Imagens Digitais; Refinamento Local; Malhas adaptativas; Deslocamento Médio de Abertura de Trinca
- Language: Português
- Abstract: A avaliação precisa dos campos de deslocamento ao redor de trincas é essencial na área da mecânica da fratura, onde a compreensão da iniciação e propagação de trincas fornece informações relevantes para o aprimoramento de projetos de engenharia. Técnicas experimentais capazes de capturar todo o campo de deslocamento aprimoram a identificação de parâmetros de fratura, como fatores de intensidade de tensão e taxas de liberação de energia. Dentre essas técnicas experimentais, a Correlação de Imagens Digitais (CID) se destaca por sua versatilidade e não invasividade. Este trabalho apresenta uma estratégia que integra a CID global com um procedimento de refinamento de malha adaptativo para aumentar a precisão das medições de campos de deslocamento próximos a descontinuidades. O refinamento da malha é guiado pelo Deslocamento Médio de Abertura de Trinca (MCOD). A metodologia é implementada acoplando o framework Correli 3.2 com o software de geração de malhas Gmsh. Três parâmetros regem o processo de refinamento: o tamanho médio inicial do elemento (ℓ 0 mean), o fator de refinamento (β) e um threshold relativo (γ) que determina quais elementos serão refinados. Dois estudos de caso são utilizados para avaliar o desempenho da abordagem proposta. O primeiro é baseado em uma imagem de trinca gerada digitalmente. O segundo é um caso experimental envolvendo um ensaio de flexão três pontos de uma barra de alumina. Em ambos, a malha adaptativa proposta melhorou significativamente os resultados de correlação.Comparadas às malhas uniformemente refinadas, as malhas adaptativas alcançaram resíduos de correlação menores com tamanho médio de elemento semelhante. Para o caso sintético, a estratégia de refinamento adaptativo reduziu o erro de correlação global além do que era obtido com a malha uniforme, utilizando apenas 25% dos graus de liberdade. Um estudo paramétrico, que variou β e γ, identificou regiões ótimas no espaço de parâmetros que minimizam o erro e o custo. Para o teste de flexão em três pontos, a malha adaptativa permitiu melhor localização do caminho da trinca e descrição do campo de deslocamento. Os resultados validam o potencial do refinamento de malha adaptativa em aplicações DIC. Trabalhos futuros podem explorar extensões, incluindo seleção automatizada de parâmetros, extensão para problemas tridimensionais e identificação de parâmetros em mecânica de fratura.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2025
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ABNT
OLIVEIRA, Felipe Lorenzo Andrade de. Integração de adaptatividade de malha e correlação de imagens digitais para avaliar o campo de deslocamentos em corpos fissurados. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/287c10cf-98d5-4459-b983-52792d5d6db5/TCC_Felipe_Vfinal.pdf. Acesso em: 16 fev. 2026. -
APA
Oliveira, F. L. A. de. (2025). Integração de adaptatividade de malha e correlação de imagens digitais para avaliar o campo de deslocamentos em corpos fissurados (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/287c10cf-98d5-4459-b983-52792d5d6db5/TCC_Felipe_Vfinal.pdf -
NLM
Oliveira FLA de. Integração de adaptatividade de malha e correlação de imagens digitais para avaliar o campo de deslocamentos em corpos fissurados [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 16 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/287c10cf-98d5-4459-b983-52792d5d6db5/TCC_Felipe_Vfinal.pdf -
Vancouver
Oliveira FLA de. Integração de adaptatividade de malha e correlação de imagens digitais para avaliar o campo de deslocamentos em corpos fissurados [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 16 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/287c10cf-98d5-4459-b983-52792d5d6db5/TCC_Felipe_Vfinal.pdf
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