Il corso affronta l’argomento dell’uso della termografia come metodo non distruttivo per lo studio di materiali, componenti e giunzioni, partendo dalle formulazioni teoriche di base necessarie per affrontare correttamente la corrispondente indagine sperimentale.
La termografia, pur essendo una tecnica di indagine nata in ambito scientifico più di trent’anni fa per lo studio del danneggiamento a fatica dei materiali (Termografia Passiva, TP), oggi è tornata prepotentemente alla ribalta soprattutto per lo studio dei difetti, concentrati e/o distribuiti, in materiali, componenti e giunzioni (Termografia Attiva, TA) e viene utilizzata in ambito scientifico e industriale.
Il corso si prefigge quindi lo scopo di fornire le conoscenze necessarie per scegliere ed utilizzare consapevolmente le tecniche termografiche passiva ed attiva, in relazione alla misura delle principali grandezze in gioco (forza, spostamento, deformazione, tensione, temperatura).
In particolare, saranno approfonditi gli aspetti teorici, fisici e meccanici, delle diverse tecniche di misura.
Saranno evidenziati gli ambiti di applicabilità, le potenzialità, i limiti, i fattori che possono alterare la misura, le tecniche di compensazione, le modalità di calibrazione, i fattori di incertezza delle diverse misure.
Sono previsti cenni relativi alle normative di riferimento delle singole prove.
Sono previste attività in laboratorio per approfondire la conoscenza delle attrezzature disponibili nei laboratori dei Dipartimenti, per esercitarsi in alcune tecniche sperimentali di misura e di controllo.
This course is devoted to the description of principles and applications involved in Termography, a Non Destructive Technique (NDT) used in the study of materials, components and joints. The course starts from the basis theoretical formulations useful to properly address the corresponding experimental activity.
Thermography was born from the scientific point of view more than thirty years ago as NDT to analyse and characterise the fatigue damage in metals (Passive Thermography, PT). Nowadays, thermography is back in the limelight also in an experimental configuration (Active Thermography, AT) to detect localised and distributed defects, in components and in joints, also in an industrial environment.
Aim of this course is to provide the knowledge for properly chose and utilise the thermographic techniques, PT and AT, related to the measurement of main quantities involved (load, displacement, stress, strain, temperature, ...).
In particular, theoretical physical and mechanical aspects of different experimental methodologies will be in deep studied. Areas of applicability, potentialities, limits, factors that can alter a measurements, compensation and calibration methods, uncertainty factors and so on.
Standards related to single measurements or approaches will be considered.
Experimental activities will be performed to deepen the knowledge of thermography in practical aspects related to measurements at Department laboratories.
Competenze sul comportamento meccanico dei materiali
Competences on the mechanical behaviour of materials
- Introduzione, principi di fisica (le onde elettromagnetiche, fenomeni di trasporto di energia) 2 ore
- Sensori utilizzati e grandezze misurate: termocamere, i sensori raffreddati e non, il sensore bolometrico, FOV, IFOV, FPA, apertura, risoluzione, frequenze di acquisizione, tempi di integrazione, intervalli di lunghezza d'onda, impronta termica, fattori che influenzano la misura 2 ore
- Grandezze misurate e fenomeni fisici correlati: temperatura superficiale, termoelasticità, dissipazione intrinseca, energia interna, danneggiamento a fatica in campo elastico, smorzamento interno, nucleazione e propagazione di cricca, perturbazioni del campo di propagazione del calore, difetti 2 ore
- Tecniche di misura passive e attive (Lock in/pulsed): procedure, parametri influenti, tipo di applicazioni 4 ore
- Esperienze in laboratorio e casi studio 2 ore
- Introduction, basics of physics (electromagnetic waves, energy transport phenomena) 2 hrs
- Sensors and measured parameters: thermal cameras, cooled and non cooled sensors, the bolometric sensor, FOV, IFOV, FPA, aperture, resolution, acquisition frequencies, integration times, wavelength ranges, thermal print, factors influencing the measures 2 hrs
- Measured parameters and correlated physical phenomena: surface temperature, thermoelasticity, intrinsic dissipation, internal energy, HCF damage, internal damping, crack nucleation and propagation, perturbation in heat propagation, defect detection 2 hrs
- Passive and active (lock in and pulsed) measurements techniques: procedures, influent parameters, kind of applications 4 hrs
- Lab experience and case studies 2 hrs