Digitalização e correlação da imagem obtida pela técnica da fotoelasticidade com as tensões em materiais submetidos a esforços em regime elástico

dc.contributor.advisor1Fagundes Neto, Marlipe Garcia
dc.contributor.referee1Fagundes Neto, Marlipe Garcia
dc.contributor.referee1Colherinhas, Gino Bertollucci
dc.contributor.referee1Silva, Mauro César da
dc.creatorSaavedra, Kaike Pastor
dc.date.accessioned2026-08-19T14:10:42Z
dc.date.available2026-08-19T14:10:42Z
dc.date.issued2026-07-01
dc.description.abstractThe photoelasticity technique uses light polarizing filters positioned downstream and upstream of a material with photoelastic properties to visualize a fringe pattern correlated with stress. Therefore, it is an experimental technique for observing stress in components subjected to loads. The Applied Mechanics Laboratory LabMEC/UFG has a photoelasticity bench, also known as a polariscope, which was developed as part of Guimarães' (2024) undergraduate thesis entitled "DESIGN OF A DIDACTIC BENCH FOR THE APPLICATION OF THE PHOTOELASTICITY TECHNIQUE". In addition to the design, that work resulted in the construction of the polariscope, with qualitative comparisons of stress in thin plates with different geometric features against numerical models obtained using Autodesk Inventor. However, at the end of the study, suggestions were presented for future work: [1] improving the plane polariscope by converting it into a circular one; [2] instrumenting the material under stress using strain gauges; [3] instrumenting and exploring other load application modes, such as bending, torsion, shear, and axial loading; and [4] digitizing the photoelasticity image and correlating it with theoretical stress models. Furthermore, the present project will also contribute to the research project "Development of Didactic-Experimental Support Apparatuses for Mechanical Engineering," in which the polariscope bench will support courses in the Mechanical Systems Design area through experimental stress analysis practices. In addition, image digitization and correlation with known models represent innovation and technology in experimental stress studies. Finally, the present project aims to improve the LabMEC/UFG polariscope and contribute to the didactic-experimental support apparatuses of the research project. As a result, the instrumentation of the bench proved satisfactory for the controlled application of loads and for obtaining photoelastic fringe patterns. The comparison between the optical arrangements indicated a significant improvement with the use of the circular polariscope, which provided better definition of the fringe contours, sharper chromatic transitions, and less visual interference compared to the plane polariscope. It is concluded that the adaptation of the system, associated with digital image processing, increased the reliability of the bench as a didactic-experimental tool for stress analysis.
dc.description.resumoA técnica da fotoelasticidade utiliza filtros polarizadores de luz posicionados a jusante e a montante de um material com propriedades fotoelásticas para visualizar um padrão de franjas que está correlacionado com a tensão. Portanto, é uma técnica experimental para observar a tensão em peças submetidas a esforços. O Laboratório de Mecânica Aplicada LabMEC/UFG possui uma bancada da técnica da fotoelasticidade, também conhecida como polariscópio, que foi produto do trabalho de conclusão de curso de Guimarães (2024) intitulado "PROJETO DE UMA BANCADA DIDÁTICA PARA APLICAÇÃO DA TÉCNICA DA FOTOELASTICIDADE". Além do projeto, o trabalho resultou na construção do polariscópio com comparações qualitativas da tensão em placas finas com diferentes detalhes geométricos com modelos numéricos obtidos via Autodesk Inventor. Contudo, ao final foram apresentadas sugestões para continuação do trabalho: [1] aprimorar o polariscópio plano para circular; [2] instrumentar o material submetido sob tensão com extensometria; [3] instrumentar e explorar outros modos de aplicação de carga como flexão, torção, cisalhamento e axial; [4] digitalizar a imagem da fotoelasticidade e correlacionar com modelos de tensões teóricos. Ainda, o presente projeto também contribuirá para o projeto de pesquisa "Desenvolvimento de Aparatos de Apoio Didático-Experimental para Engenharia Mecânica", em que a bancada do polariscópio ajudará as disciplinas da linha de Projetos de Sistemas Mecânicos nas práticas experimentais de tensão. Além disso, a digitalização da imagem e correlação com modelos conhecidos representa uma inovação e tecnologia nos estudos de tensões experimentais. Por fim, o presente projeto almeja aprimorar o polariscópio do LabMEC/UFG e somar aos aparatos de apoio didático-experimental do projeto de pesquisa. Como resultado, a instrumentação da bancada mostrou-se satisfatória para a aplicação controlada dos carregamentos e para a obtenção dos padrões fotoelásticos. A comparação entre os arranjos ópticos indicou melhora significativa com o uso do polariscópio circular, que proporcionou melhor definição do contorno das franjas, transições cromáticas mais nítidas e menor interferência visual em relação ao polariscópio plano. Conclui-se que a adaptação do sistema, associada ao processamento digital das imagens, ampliou a confiabilidade da bancada como ferramenta didático-experimental para análise de tensões.
dc.identifier.citationSAAVEDRA, Kaike Pastor. Digitalização e correlação da imagem obtida pela técnica da fotoelasticidade com as tensões em materiais submetidos a esforços em regime elástico. 2026. 80 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2026.
dc.identifier.urihttps://repositorio.bc.ufg.br//handle/ri/31418
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.courseEngenharia Mecânica (RMG)
dc.publisher.departmentEscola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação - EMC (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectFotoelasticidade
dc.subjectPolariscópio
dc.subjectAnálise de tensões
dc.subjectDigitalização de imagens
dc.subjectMecânica experimental
dc.subjectPhotoelasticity
dc.subjectPolariscope
dc.subjectStress analysis
dc.subjectImage digitization
dc.subjectExperimental mechanics
dc.titleDigitalização e correlação da imagem obtida pela técnica da fotoelasticidade com as tensões em materiais submetidos a esforços em regime elástico
dc.typeTrabalho de conclusão de curso de graduação (TCCG)

Arquivos

Pacote Original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
TCCG - Engenharia Mecânica - Kaike Pastor Saavedra - 2026.pdf
Tamanho:
25.37 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format