Aplicação do Método dos Elementos de Contorno (MEC) para a avaliação de tensões em problemas 3D a partir de campos de deslocamentos medidos fotogrametricamente via metodologia de ‘Structure from Motion’ (SfM).

Abstract

Estruturas de engenharia de grande porte, como taludes e barragens, requerem constante monitoramento a fim de garantir a segurança de pessoas e do meio ambiente em torno delas. Este trabalho apresenta uma alternativa para o cálculo de distribuições de tensões em tempo real a partir da obtenção de campos de deslocamentos da superfície de sólidos ou estruturas utilizando-se da fotogrametria. À medida que a superfície da estrutura se deforma, o campo de deslocamentos é determinado a partir da captura de uma série de imagens. A técnica se baseia na utilização da metodologia Structure-from-Motion (SfM) para gerar uma nuvem de pontos tridimensional e em seguida aplica-se o método de Poisson para a reconstrução das superfícies 3D. Subsequentemente a superfície é tratada para aumentar o desempenho do modelo e reduzir a quantidade de memória necessária para armazenamento de dados. Com a malha triangular gerada e os campos de deslocamentos medidos fotogrametricamente, aplica-se o Método dos Elementos de Contorno (MEC) para o cálculo dos valores de tensões e deslocamentos ao longo do modelo. No caso de forças de contorno desconhecidas, estas devem ser também calculadas. São apresentadas algumas análises a fim de comprovar a efetividade e o potencial da aplicação da metodologia proposta para o cálculo de distribuições de tensões e deslocamentos em tempo real em estruturas de grande porte.