[correlated] Digital Image Correlation(DIC)란?

 

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DIC(Digital Image Correlation) 원리

 

DIC는 재표의 표면에 변형(Deformation)을 광학(Optical)을 이용해서 측정하는 방법 입니다. DIC는 Subset이라 불리는 회색 마크의 패턴 들을 추적하여 변형 중에 발생하는 패턴 간에 변화를 측정 합니다. 

 

DIC 기술의 정밀도는 FEA Model과의 비교를 통해 성능을 검증 받았습니다. 현재 팜테크에서 제공하는 제품은 VIC-2D, VIC-3D 시스템으로 광학 측정 기술을 기초로 구현된 시스템입니다. 

 

 

 

 

DIC(Digital Image Correlation) 개요

https://www.correlatedsolutions.com/digital-image-correlation/

 

위 그림은 DIC 기술을 사용해서  Subset의 변화를 추적해서 보여주는 예시 입니다. DIC기술의 장점인 "Versatility, Robustness, Ease of use"를 알 수 있습니다. 

 

 

 

 

2차원(two dimensional) 예제 

 

아래 그림은 2개의 반원 형태로 파낸 알루미늄(Aluminum) 시편입니다. 표면은 작은 반점 패턴으로 채웠습니다. 왼쪽 그림은 동영상 시작할때의 이미지이고 왼쪽 그림은 동영상이 끝날때의 이미지 입니다. 시편 전반적으로 변형(Deformation)이 발생하여 단일(Single) 카메라로 변형을 측정할 수 있었습니다.

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아래 그림은 수평에서 발생한 변형률(Strain)을 2차원 Image correlation으로 측정한 결과 입니다. 

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3차원(three dimensional) 예제 #1

 

아래 그림은 correlated Solution 회사 로고 간판에 작은 반점으로 채우고 카메라 2개를 스트레오 시스템처럼 왼쪽과 오른쪽에서 촬영한 화면 입니다. 

 

아래 그림은 VIC-3D 시스템을 사용해서 회사 로고 스티커의 형태를 표현한 그림입니다. 로고 스티커의 두께는 0.003″(0.070mm)로 측정 되었습니다.

 

 

 

 

3차원(three dimensional) 예제 #2

아래 왼쪽 그림은 Dog-bone 형태의 샘플 인장(tensile) 시험 중에 3D Image correlation을 측정하기 위한 시험 세팅입니다. VIC-3D 측정 시스템이 제어기와 연결되어서 싱크(Sync)를 맞춰서 이미지를 저장 합니다. 

오른쪽 그림은 카메라 배치를 확대해서 보여주는 그림입니다. 조명은 샘플 전체에 균등하게 빛이 들어오게 배치하였습니다. 

 

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아래그림은 시편의 Failure 발생 전에 측정한 면 외의 변위(out of plane displacement)를 보여주는 화면입니다. 그림을 통해 일반적으로 Failure가 발생하는 Necking 위치를 확인할 수 있습니다. 

 

 

 

 

Stress(응력) - Strain(변형률) Curve

 

VIC-3D 는 시편 표면의 Lagrangian Strain tensor를 계산 합니다.