Sistema de medición de deformaciones en tiempo real basado en correlación digital de imágenes, para prueba uniaxial de tensión

Abstract

En este trabajo se presentan la aplicación de un sistema de medición de deformación en materiales mediante la técnica de correlación digital de imágenes, basado en patrones de moteado con pintura. La medición de deformaciones se realiza en un código programado en Python, el cual consiste en tres módulos: 1) de adquisición, 2) de procesamiento y 3) de visualización. El método de reconocimiento y seguimiento de los puntos del patrón de moteado implementado se basa en el método de Lucas-Kanade. El campo de desplazamientos en X y en Y se calculan mediante la resta de las posiciones de los puntos reconocidos en cada imagen, respecto a la imagen de referencia (en donde el objeto esta sin deformar). Posteriormente, el mapa de deformaciones unitarias se obtiene calculando los gradientes de desplazamiento en cada imagen consecutiva y se visualizan los campos de deformaciones en tiempo real. Para probar la efectividad del código, ´este se implementó en un arreglo experimental de una prueba de tensión uniaxial para un material polimérico. Los resultados experimentales se comparan con los obtenidos utilizando un equipo de correlación digital de imágenes comercial, de la marca Dantec Dynamics. Con base en los resultados obtenidos en la prueba de tensión uniaxial, se concluye que el código desarrollado es igual de efectivo que un equipo comercial de correlación digital de imágenes, incluso con una ventaja particular: realizar mediciones en tiempo real. Se discuten algunas aplicaciones potenciales de este código para pruebas no destructivas.