Universidade Rowan, nos EUA, desenvolve tecnologia de detecção de deformação por ordem temporal inversa para impressão 3D de concreto

De acordo com pt.wedoany.com-Em 13 de outubro, a Universidade Rowan, nos Estados Unidos, anunciou que sua equipe de pesquisa em engenharia desenvolveu uma técnica de detecção por correlação de imagens digitais em ordem temporal inversa, capaz de reconstruir a deformação estrutural durante o processo de impressão 3D e cura do concreto, medindo o impacto da carga exercida pelo concreto recém-lançado sobre as camadas inferiores de material. Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Experimental Mechanics, conduzida conjuntamente por Islam Mantawi, pesquisador do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, e Behrad Kouhbor, pesquisador do Departamento de Engenharia Mecânica.

A equipe de pesquisa coletou milhares de imagens durante a impressão camada por camada e a cura do concreto, utilizando como referência as imagens da estrutura totalmente curada e realizando análise de correlação de imagens digitais em ordem temporal inversa, a fim de reconstruir as variações de deslocamento e deformação de cada camada impressa. O método utiliza a textura rugosa formada naturalmente na superfície do concreto extrudado para rastrear a deformação do material e, combinado com modelos matemáticos, calcula a distribuição de deformações do concreto durante o carregamento camada por camada, a retração e a cura.

Os pesquisadores primeiramente estabeleceram um modelo de análise de correlação de imagens digitais incremental em ordem temporal inversa e, em seguida, realizaram ensaios de tração quase-estática em corpos de prova de liga de alumínio 6061, comparando os resultados das medições em ordem temporal inversa com os dados de medição direta tradicionais e quantificando os erros de medição ponto a ponto e da média global. Posteriormente, a equipe aplicou o método a experimentos de manufatura aditiva de concreto, reconstruindo o deslocamento superficial, o campo de deformações e a deformação residual durante o processo de impressão.

Os resultados da pesquisa demonstram que a análise de imagens em ordem temporal inversa é capaz de registrar a deformação do concreto recém-impresso nas fases iniciais de carregamento e cura, bem como obter dados de deformação inicial difíceis de medir com a técnica tradicional de correlação de imagens em ordem direta. A equipe também identificou a temperatura, a umidade e a composição química do material como variáveis de pesquisa que influenciam o comportamento de cura da estrutura impressa; as direções futuras de pesquisa envolvem o monitoramento da qualidade do processo de impressão de concreto e o controle automatizado da construção.