جامعة روان الأمريكية تطور تقنية كشف التشوه عكسي التسلسل الزمني للطباعة ثلاثية الأبعاد للخرسانة

أخبار ar.wedoany.com، في 13 أكتوبر، أعلنت جامعة روان الأمريكية أن فريقها البحثي الهندسي طور تقنية كشف قائمة على الارتباط الرقمي للصور عكسي التسلسل الزمني، قادرة على إعادة بناء التشوهات الهيكلية أثناء عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد للخرسانة وتصلبها، وقياس تأثير الأحمال التي تمارسها الخرسانة المضافة حديثاً على الطبقات السفلية. وقد نُشرت نتائج البحث في مجلة «الميكانيكا التجريبية»، وأشرف عليها بشكل مشترك الباحث إسلام منتاوي من قسم الهندسة المدنية والبيئية والباحث بهراد كوهبور من قسم الهندسة الميكانيكية.

جمع الفريق البحثي آلاف الصور أثناء الطباعة الطبقة تلو الأخرى للخرسانة وتصلبها، واتخذ صور الهيكل بعد اكتمال التصلب مرجعاً، وأجرى تحليل الارتباط الرقمي للصور بترتيب زمني عكسي لإعادة بناء تغيرات الإزاحة والانفعال في كل طبقة مطبوعة. وتعتمد هذه الطريقة على الملمس الخشن المتشكل طبيعياً على سطح الخرسانة المبثوقة لتتبع تشوه المادة، وتدمج مع نموذج رياضي لحساب توزيع الانفعال في الخرسانة أثناء التحمل الطبقي والانكماش والتصلب.

أنشأ الباحثون أولاً نموذجاً تحليلياً للارتباط الرقمي للصور التزايدي عكسي التسلسل الزمني، ثم أجروا اختبار شد شبه ساكن على عينات من سبيكة الألومنيوم 6061، وقارنوا نتائج القياس عكسي التسلسل الزمني مع بيانات القياس الأمامي التقليدي، وكمّموا أخطاء القياس النقطية والإجمالية المتوسطة. بعد ذلك، طبّق الفريق هذه الطريقة على تجارب التصنيع الإضافي للخرسانة، وأعاد بناء الإزاحة السطحية وحقول الانفعال والتشوهات المتبقية أثناء عملية الطباعة.

أظهرت نتائج البحث أن تحليل الصور عكسي التسلسل الزمني قادر على تسجيل تشوه الخرسانة المطبوعة حديثاً في مراحل التحمل المبكر والتصلب، والحصول على بيانات الانفعال الأولية التي يصعب قياسها بالتقنيات التقليدية للارتباط الأمامي للصور. كما أدرج الفريق درجة الحرارة والرطوبة والتركيب الكيميائي للمواد ضمن المتغيرات البحثية المؤثرة في سلوك تصلب الهيكل المطبوع، وتتعلق اتجاهات البحث اللاحقة بمراقبة جودة عملية طباعة الخرسانة والتحكم الآلي في الإنشاء.