Prodotti: Sistemi di misura per Stress e Strain

 
 
 

Sito web del produttore: http://www.stressphotonics.com/

La telecamera differenziale StressPhotonics DeltaTherm è progettata per eseguire misure di temperatura su oggetti sollecitati meccanicamente al fine di evidenziarne e quantificarne i difetti e i punti di possibili rotture causate da stress meccanico.

 

Sistemi di misura per Stress e Strain

La termoelasticità è una relazione di linearità tra la pressione esercitata in un punto della superficie di un oggetto e la variazione della temperatura dello stesso. DeltaTherm telecamera differenziale infrarossa Questa proprietà può essere sfrutatta per eseguire misure di stress e di risposta alla sollecitazione meccanica mediante l'utilizzo di telecamere all'infrarosso, progettate per eseguire misure differenziali di temperatura.

La misura viene eseguita considerando la seguente relazione:

Δσ = - D R ρ C V / (α T ξ)

con le seguenti convenzioni: Δσ = somma delle variazioni delle tensioni principali; D = fattore di taratura; R = fattore correttivo; ρ = densità; C = calore specifico a pressione costante; V = valore RMS della risposta termoelastica misurata; α = coefficiente di dilatazione termica; T = temperatura assoluta; ξ = emissività superficiale.

Storicamente il fenomeno è stato osservato per la prima volta nei metalli ad opera di Weber (1830), in seguito è stato verificato che comportamenti analoghi si hanno per tutti i materiali e la prima misura con tecniche moderne risale al 1974.

La misura

Esempio di applicazioneLa misura si esegue per mezzo di una telecamera differenziale StessPhotonics™ in grado di discriminare variazioni di 0,001°K durante il ciclo termico. Il componente da analizzare è sottoposto ad una variazione ciclica di fatica (mediante shaker, una macchina di fatica oppure semplici colpi di martello) mentre un segnale di riferimento viene ricavato dal sistema di eccitazione. La telecamera, sincronizzata dal segnale di eccitazione, accumula le variazioni istantanee ditemperatura e le rappresenta in mappe di colore tramite un software opportuno.

La misura deve essere accuratamente preparata; in particolare occorre prestare attenzione, al fine di rendere quanto più possibile uniforme e elevata l'emissività su tutta la superficie (i migliori risultati si ottengono applicando vernici nere sul campione in analisi). Inoltre occorre che il segnale usato come eccitazione abbia frequenza sufficientemente elevata in modo che si verifichi la condizione di adiabaticità, per il materiale in esame. La calibrazione della misura avviene comparando con una superficie di temperatura nota. Eseguite queste operazioni è possibile acquisire i risultati e post-processarli.

Applicazioni della termoelasticità

Di seguito sono elencate solo alcune delle possibili applicazioni della termoelasticità studiate ed eseguite dal Gruppo Misure Meccaniche e Termiche del dipartimento di Ingegneria Industriale dell'Università di Perugia. Nella sezione applicazioni troverete i dettagli di queste misure.

  • Differenze tra estensimetri e TSA
  • Misurazione della distribuzione della pressione di contatto tra organi meccanici
  • Misure di termoelasticità su telai automobilistici
  • Prove con riferimento dato da estensimetri
  • Misure delle sollecitazioni su organi meccanici
  • Misure di stress da contatto su oggetti rotanti
  • Misure di stress assiali su macchine di movimeno terra
  • Misure di termoelasticità su MEMS
  • Misure di flussi subsonici con termografia infrarossa ad alta risoluzione
  • Termografia infrarossa per l'analisi e l'individuazione dei difetti all'interno di materiali
  • Coating Tolerant Thermography (CTT)
  • Studi su assali
  • Studi su piani cucina
  • Misura di deformazioni termiche su antenne radar

 

 
 

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