DIC - Oberflächenrekonstruktion mittels „digital image correlation“

Digital image correlation (DIC) ist eine nicht-invasive, optische Messtechnik, die zur Analyse der Verschiebung und Verformung einer Oberfläche verwendet wird. Sie wurde in den frühen 1980er Jahren erfunden und hat sich zu einer Standardtechnik für strukturelle Oberflächenmessungen entwickelt.

Oberflächenbilder werden von einer oder mehreren Kameras zu verschiedenen Zeitpunkten aufgenommen. Durch den Einsatz von Korrelationsalgorithmen kann die Bewegung einzelner Oberflächenmerkmale verfolgt werden. Das daraus resultierende Verschiebungsfeld ermöglicht die Bewertung der Oberflächenverformung oder -bewegung unter Last oder sogar die Berechnung der Dehnung, Spannung und anderer mechanischer Eigenschaften des beobachteten Objekts.

Bei Windkanaltests ist die Messtechnik ein wertvolles Instrument zur Bestimmung des Strukturverhaltens eines Modells unter aerodynamischen Belastungen. Sie ist von besonderer Bedeutung für aeroelastische Experimente, bei denen die Fluid-Struktur-Wechselwirkung stark variierende Lasten hervorrufen kann, die mit Modellvibrationen oder -bewegungen einhergehen.

Ein weiterer Anwendungsbereich von DIC ist die Bewertung der häufig gemachten Annahme eines hochsteifen Windkanalmodells. Insbesondere bei aerodynamischen Messungen mit hoher Genauigkeit sollte diese Annahme verifiziert werden, zum Beispiel durch Strukturmessungen mit DIC.

 

Bearbeiter:

  • Tim Korthäuer (M.Sc.)

 

Veröffentlichungen:

  • Korthäuer T, Accorinti A, Scharnowski S, Kähler CJ (2023) Experimental investigation of transonic buffeting, frequency lock-in and their dependence of structural characteristics. Journal of Fluids and Structures, Under Review
  • Korthäuer T, Accorinti A, Scharnowski S, Kähler CJ (2023) Effect of Mach number and pitching eigenfrequency on transonic buffet onset. AIAA Journal 61:112–124
  • Korthäuer T, Accorinti A, Scharnowski S, Kähler CJ (2023) The effect of structural characteristics on frequency lock-in in transonic buffeting flows. AIAA SCITECH 2023 Forum, page 1195
  • Accorinti A, Baur T, Scharnowski S, and Kähler CJ (2022) Experimental investigation of transonic shock buffet on an OAT15A profile. AIAA Journal 60:6289–6300