Correlação digital de imagens : perspectivas para a análise da deformabilidade de peças estruturais de concreto

Abstract

Este trabalho tem por objetivo principal analisar a deformabilidade de diferentes elementos estruturais submetidos a diferentes esforços através da correlação digital de imagens (DIC), comparativamente à extensometria tradicional. Testes experimentais em peças estruturais de concreto foram realizados, entre os quais, testes à compressão axial em pilares curtos com concreto de ultra alto desempenho reforçados com fibras metálicas (CUADRF), testes em corpos de prova submetidos à tração axial e ensaios em vigas em escala reduzida com Engineered Cementitious Composite (ECC), ensaios em vigas de concreto armado reforçadas com fibras (PRF), corpos de prova reforçados com manta textil de carbono submetidas à tração e placas em escala reduzida reforçadas com mantas têxteis de fibra de vidro. Além disso, realizaram-se testes em painéis sanduíches com núcleo de espuma de polietileno tereftalato. Os campos de deslocamento e deformação, abertura de fissuras e flecha foram avaliados utilizando a correlação digital de imagem e extensometria tradicional. Os resultados demonstraram que a técnica DIC conduziu a resultados similares aos resultados obtidos através de ensaios experimentais com extensômetros elétricos, além de posssibilitar investigações, a baixo custo, na superfície das amostras testadas de medidas incapazes de serem realizadas por aparelhos de instrumentação. Diante disso, verifica-se a grande versatilidade desta metodologia óptica para complementar as análises em peças estruturais submetidas a diferentes esforços.

The main objective of this work is to analyze the deformability of distinct structural elements submitted to different efforts through Digital Image Correlation (DIC) in comparison with traditional measurement techniques. Experimental tests on concrete structural elements were carried out, including axial compression tests on short columns with ultra-high performance concrete reinforced with metallic fibers (CUADRF), tests on specimens subjected to axial tension, and tests on reduced-scale beams with Engineered Cementitious Composite (ECC), tests on reinforced concrete beams reinforced with fibers (PRF), test in specimens reinforced with carbon textile blanket subjected to traction and reduced-scale plates reinforced with fiberglass textile blankets. In addition, tests were carried out on sandwich panels with a polyethylene terephthalate foam core. The fields of displacement and deformation, crack opening and deflection were evaluated using Digital Image Correlation and LVDTS. The results showed that the DIC technique led to results similar to the results obtained through experimental tests with electrical extensometers, in addition to enabling investigations, at low cost, on the surface of the tested samples of measurements incapable of being performed by instrumentation devices. Therefore, this optical methodology is versatile enough to complement the analysis of structural elements subjected to different efforts.