Аналіз використання методу двовимірної кореляції цифрових зображень в дослідженнях скляних колон

Автор(и)

  • Bogdan Demchyna Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, Львів, Україна, 79013, Україна https://orcid.org/0000-0002-3498-1519
  • Mykhailo Surmai Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, Львів, Україна, 79013, Україна https://orcid.org/0000-0002-5381-6500
  • Roman Tkach Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, Львів, Україна, 79013, Україна https://orcid.org/0000-0001-5866-3796
  • Vasylyna Hula Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, Львів, Україна, 79013, Україна https://orcid.org/0000-0001-5774-966X
  • Roman Kozak Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, Львів, Україна, 79013, Україна https://orcid.org/0000-0001-9617-5128

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.209761

Ключові слова:

кореляція цифрових зображень, скляна багатошарова колона, триплекс, листове скло

Анотація

Проведено дослідження скляних багатошарових колон, виготовлених зі звичайного скла за допомогою технології триплексування. Основним недоліком використання звичайного скла є крихкий характер його руйнування, тобто він руйнується миттєво. Для уникнення такого ефекту використовується технологія триплексування: скло з'єднується в кілька шарів за допомогою полімерної плівки EVASAFE (Bridgestone, Японія), після чого колони нагрівали до температури 130 °C і витримували протягом 30 хвилин. Матеріал плівки – це еластомер (полімер з високо еластичними властивостями в широкому температурному діапазоні). Це дозволило стримувати частини фрагментів скляних конструкцій, зробивши їх пластичними всередині площини склеювання, підвищило їх надійність, запобігло миттєвому розкриттю тріщин в глиб перерізу.

Створено методику дослідження скляних багатошарових колон на центрально-осьовий стиск із використанням методу двовимірної кореляції цифрових зображень. Виготовлено та випробувано дві серії дослідних зразків. Випробування проводили на гідравлічному пресі.

Досліджено та описано модель руйнування скляних колон різногопоперечного перерізу. Проведена оцінка методу кореляції цифрових зображень при використанні двовимірної кореляції для скляних центрально стиснутих колон. Проведено порівняння результатів методу кореляції цифрових зображень із результатами замірів абсолютних деформацій механічними приладами. На основі аналізу результатів було визначено залежності відносних деформацій ε від прикладеного навантаження N при використанні методу кореляції цифрових зображень. Визначено залежності відносних деформацій ε від нормальних напружень σ=N/A та залежність відносних деформацій ε на зовнішніх скляних поверхнях від прикладеного навантаження N

Біографії авторів

Bogdan Demchyna, Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, Львів, Україна, 79013

Доктор технічних наук, професор

Кафедра будівельних конструкцій та мостів

Інститут будівництва та інженерних систем

Mykhailo Surmai, Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, Львів, Україна, 79013

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра будівельних конструкцій та мостів

Інститут будівництва та інженерних систем

Roman Tkach, Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, Львів, Україна, 79013

Аспірант

Кафедра будівельних конструкцій та мостів

Інститут будівництва та інженерних систем

Vasylyna Hula, Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, Львів, Україна, 79013

Аспірант

Кафедра будівельних конструкцій та мостів

Інститут будівництва та інженерних систем

Roman Kozak, Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, Львів, Україна, 79013

Аспірант

Кафедра будівельних конструкцій та мостів

Інститут будівництва та інженерних систем

Посилання

  1. Hyatt, P., Hyatt, J. (2004). Great Glass Buildings: 50 Modern Classics. Images Publishing, 240.
  2. Kovalchyk, Y. I. (2012). Possibilities for the use of the method of digital image correlation to study the building structures. Zbirnyk naukovykh prats (haluzeve mashynobuduvannia, budivnytstvo), 5 (35), 92–100.
  3. Koval, P. M., Ivanytskyi, Ya. L., Kovalchyk, Ya. I., Molkov, Yu. V. (2013). Doslidzhennia napruzheno-deformovanoho stanu betonnykh zrazkiv metodom tsyfrovoi koreliatsiyi zobrazhen. Avtomobilni dorohy i dorozhne budivnytstvo, 89, 185–192. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/adidb_2013_89_27
  4. Maksymenko, О. P., Ivanyts’kyi, Y. L., Hvozdyuk, М. М. (2015). Evaluation of the Stiffness of a Composite–Metal Joint by the Method of Digital Image Correlation. Materials Science, 50 (6), 817–823. doi: https://doi.org/10.1007/s11003-015-9788-x
  5. Ngeljaratan, L., Moustafa, M. (2017). Digital Image Correlation for Dynamic Shake Table Test Measurements. 7th International Conference on Advances in Experimental Structural Engineering. Available at: https://www.researchgate.net/publication/326016564_Digital_Image_Correlation_for_Dynamic_Shake_Table_Test_Measurements
  6. Blenkinsopp, R., Harland, A., Price, D., Lucas, T., Roberts, J. (2012). A Method to Measure Dynamic Dorsal Foot Surface Shape and Deformation During Linear Running Using Digital Image Correlation. Procedia Engineering, 34, 266–271. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.04.046
  7. Schreier, H., Orteu, J.-J., Sutton, M. A. (2009). Image correlation for shape, motion and deformation measurements: basic concepts, theory and applications. Springer. doi: https://doi.org/10.1007/978-0-387-78747-3
  8. Demchyna, B. H., Cherevko, M. V. (2015). Doslidzhennia mitsnosti ta deformatyvnosti sklianykh balok z vertykalnym rozmishchenniam shariv. Visnyk Natsionalnoho universytetu «Lvivska politekhnika». Teoriya i praktyka budivnytstva, 823, 113–116.
  9. Оsadchuk, Т., Demchyna, B. (2017). Strain measurement of laminated glass plates using digital image correlation. Komunalne hospodarstvo mist. Seriya: Tekhnichni nauky ta arkhitektura, 134, 153–163.
  10. GOM Correlate Profesional V8 SR1 Manual Basic. GOM mbH. Available at: http://213.8.45.88/PDF/gom_correlate_prof_basic_v8.pdf
  11. Jones, E. M. C., Iadicola, M. A. (Eds.) (2018). A Good Practices Guide for Digital Image Correlation. International Digital Image Correlation Society. doi: https://doi.org/10.32720/idics/gpg.ed1
  12. Bomarito, G. F., Hochhalter, J. D., Ruggles, T. J., Cannon, A. H. (2017). Increasing accuracy and precision of digital image correlation through pattern optimization. Optics and Lasers in Engineering, 91, 73–85. doi: https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2016.11.005
  13. Datsiou, K. C., Overend, M. (2018). Weibull parameter estimation and goodness-of-fit for glass strength data. Structural Safety, 73, 29–41. doi: https://doi.org/10.1016/j.strusafe.2018.02.002
  14. Haldimann, M., Luible, A., Overend, M. (2008). Structural use of glass. IABSE, 215.
  15. Sutton, M. A., Yan, J. H., Tiwari, V., Schreier, H. W., Orteu, J. J. (2008). The effect of out-of-plane motion on 2D and 3D digital image correlation measurements. Optics and Lasers in Engineering, 46 (10), 746–757. doi: https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2008.05.005
  16. Lee, J., Kim, E., Gwon, S., Cho, S., Sim, S.-H. (2019). Uniaxial Static Stress Estimation for Concrete Structures Using Digital Image Correlation. Sensors, 19 (2), 319. doi: https://doi.org/10.3390/s19020319
  17. Catt, S., Fick, B., Hoskins, M., Praski, J., Baqersad, J. (2019). Development of a Semi-autonomous Drone for Structural Health Monitoring of Structures Using Digital Image Correlation (DIC). Proceedings of the 36th IMAC, A Conference and Exposition on Structural Dynamics, 49–57. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-74476-6_7
  18. Demchyna, B. H., Surmai, M. I., Tkach, R. O. (2018). Pat. No. 134878 UA. Sposib vyprobuvannia sklianoi kolony. No. u201812746; declareted: 21.12.2018; published: 10.06.2019, Bul. No. 11.
  19. Ab Ghani, A. F., Ali, M. B., DharMalingam, S., Mahmud, J. (2016). Digital Image Correlation (DIC) Technique in Measuring Strain Using Opensource Platform Ncorr. Journal of Advanced Research in Applied Mechanic, 26 (1), 10–21. Available at: https://www.researchgate.net/publication/309463775_Digital_Image_Correlation_DIC_Technique_in_Measuring_Strain_Using_Opensource_Platform_Ncorr
  20. Demchyna, B., Surmai, M., Tkach, R. (2019). The experimental study of glass multilayer columns using digital image correlation. Archives of Materials Science and Engineering, 1 (96), 32–41. doi: https://doi.org/10.5604/01.3001.0013.1990

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-08-31

Як цитувати

Demchyna, B., Surmai, M., Tkach, R., Hula, V., & Kozak, R. (2020). Аналіз використання методу двовимірної кореляції цифрових зображень в дослідженнях скляних колон. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(12 (106), 52–59. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.209761

Номер

Том 4 № 12 (106) (2020): Матеріалознавство

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Bogdan Demchyna, Mykhailo Surmai, Roman Tkach, Vasylyna Hula, Roman Kozak

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.