Prova di micro-tomografia a raggi X di provini sotto carico analizzata mediante un algoritmo a Correlazione Digitale di Volume

In questa comunicazione viene presentata una strategia robusta per la Correlazione Digitale di Immagini di Volume (3D-Volume DIC), atta a fornire accurate misure di campo cinematiche in provini opachi soggetti a prove di carico. Tale problema inverso consiste nella stima del campo di moto tridimensionale all’interno di un volume, sulla base di sequenze di immagini digitali tridimensionali ottenute mediante micro-tomografia a raggi X. E’ stata qui sviluppata una nuova formulazione variazionale per il problema DIC nel continuo, evidenziandone alcune importanti proprietà. Nell’ambito di una discretizzazione alla Galerkin elementi-finiti del campo di spostamento, il problema DIC viene risolto secondo uno schema ricorsivo impiegando una famiglia gerarchica di griglie di calcolo, legate mediante opportuni operatori di prolungamento e restrizione. Tali griglie strutturate sono definite ai diversi livelli di una piramide di immagini, generata partendo dalle grezze ricostruzioni tomografiche attraverso l’applicazione reiterata di operatori di media e sotto-campionamento. Allo scopo di ottenere stime robuste del campo di spostamento, cicli multi-griglia vengono effettuati salendo e scendendo tra i diversi livelli della piramide secondo una sequenza definita dall’utente, effettuando a ogni livello una sola iterazione di Newton come se il problema di stima fosse lineare nel passo. E’ stata inoltre implementata una strategia di regolarizzazione alla Tychonoff, allo scopo di ridurre oscillazioni numeriche spurie tipiche delle stime DIC su discretizzazioni fini. Infine vengono discussi alcuni risultati preliminari, riguardanti prove di micro-tomografia a raggi X effettuate in laboratorio su un provino di spugna polimerica, soggetto a condizioni di compressione uniassiale mediante un microapparato di prova appositamente realizzato.