Tesi di laurea

Prova di frattura mediante elaborazione di immagini

prova frattura

Il seguente lavoro di tesi vuole analizzare un prova di frattura tramite l’elaborazione di immagini digitali. Tali prove sono state eseguite con un provino SENB (Single Edge Notch Bending) tramite il DWTT (Drop Weight Tear Test).

L’obiettivo è studiare il fenomeno della propagazione di una frattura all’interno dei gasdotti attuali. I materiali che sono stati utilizzati in tali prove sono quelli tipici per la costruzione di gasdotti. Gli HSLA (High Strength Low Alloy) hanno infatti particolari caratteristiche nei confronti della saldabilità e della tenacità a frattura. Altri materiali tipici sono gli acciai X80 e X100.

prova frattura DWTT

Il DWTT è una prova di tipo dinamica in cui un maglio impatta contro un provino fino a portarlo a rottura. I provini sono normalizzati e posizionati secondo un ancoraggio a Three Point Bending. Il limite fondamentale nell’utilizzo di tale prova come parametro di confronto rispetto alla resistenza a frattura di un metanodotto è che in quest’ultimo la sollecitazione è prevalentemente di trazione mentre in un prova DWTT il provino è sollecitato prevalentemente a flessione. L’università di Tor Vergata di Roma ha quindi proposto una metodologia alternativa. Il provino SENB è stato serrato mediante quattro bulloni a due prolunghe provviste di cuscinetti rotolanti su due basette inclinate e applicando il carico staticamente.

Prova di frattura

Il CTOA (Crack Tip Opening Angle) è un parametro puramente geometrico per determinare l’entità della frattura ed il suo evolversi. L’acquisizione dati durante la prova DWTT è stata effettuata mediante una comune fotocamera digitale.

prova frattura CTOA

Il programma in Matlab esegue una serie operazioni sulle immagini digitali ai fini di evidenziare meglio il bordo esterno della frattura. Riesce infatti a riconoscere con precisione l’apice della cricca al fine di valutare il CTOA durante la prova sperimentale. Inizialmente trasforma l’immagine da RGB (Red Green Blue) in scala di grigi. Successivamente vengono effettuate delle operazione di analisi di immagine. Viene poi calcolato l’apice approssimato della cricca tramite memorizzazione del primo pixel bianco. In fine viene determinato il parametro di frattura CTOA come angolo formato dalle tangenti ai profili simmetrici. In basso è possibile osservare la ricostruzione della prova DWTT dopo l’elaborazione delle immagine tramite il software Matlab sviluppato, dove risulta sempre visibile l’angolo CTOA individuato.

Clicca qui sotto per scaricare la relazione completa del progetto.

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