Title

DESENVOLVIMENTO E VALIDAÇÃO EXPERIMENTAL DE ALGORITMO PARA MEDIÇÃO DE PRÉ-TRINCA DE FADIGA E CRESCIMENTO ESTÁVEL UTILIZANDO ANÁLISE DIGITAL DE IMAGENS

DEVELOPMENT AND EXPERIMENTAL VALIDATION OF ALGORITHM FOR FATIGUE PRE-CRACK AND CRACK GROWTH MEASUREMENT USING DIGITAL IMAGE ANALYSIS

Authorship

Barbosa, Adriano Cintra; Donato, Gustavo Henrique Bolognesi

Barbosa, Adriano Cintra

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Donato, Gustavo Henrique Bolognesi

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DOI

10.5151/2594-5327-18202

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Abstract

Ensaios de mecânica da fratura são fortemente dependentes da medição precisa das pré-trincas de fadiga (e de eventual crescimento estável) para que sejam obtidos resultados confiáveis de forças motrizes (K, J e CTOD) ou curvas de crescimento de trincas. As normas correntes não especificam técnicas de medição preferenciais, se limitando ao estabelecimento de níveis mínimos de precisão. O presente trabalho analisa diversos espécimes fraturados SE(B) e SE(T) sob avaliação post-mortem, dimensionados utilizando: a) projetor de perfil; b) lupa estereoscópica; c) algoritmo desenvolvido para análise digital de imagens por meio de análise de pixels (fotográficas e digitalizadas em escâner). O objetivo principal é avaliar a viabilidade de utilização de análise de imagens com precisão e sua decorrente maior facilidade de uso. Um algoritmo computacional de medição foi desenvolvido e os resultados apontam que a utilização de fraturas escaneadas em alta resolução apresenta praticidade e atende aos requisitos normativos de precisão.

Fracture mechanics tests depend on the accurate measurement of fatigue precrack (and eventual stable crack growth) in order to guarantee reliable crack tip driving forces (K, J and CTOD) and crack growing curves results. Current standards do not specify preferable measurement techniques, but determine minimum precision requirements. This work investigates several fractures from SE(B) and SE(T) specimens measuring its features using: a) profile projector; b) stereo microscope; c) specially developed code for image evaluation using pixel analysis (using digital photographs and high quality scanned images). The main objective is to evaluate the feasibility of using image analysis with enough precision and less time consuming to measure fracture surfaces. An special algorithm was developed and results indicate that it can be precisely used with high definition scanned images, fitting precision requirements from all considered standards and reducing measuring time.

Keywords

Avaliação pós-ensaio; Pré-trinca de fadiga; Crescimento estável; Análise de imagens

Post-fracture evaluation; Fatigue precrack; Stable crack growth; Image analysis.