Strain analysis of wood components by close range photogrammetry

Abstract

With the measuring system it is possible to determine the crack geometry to specify fracture mechanics parameters in the post-process. Additionally a complete picture of the local deformations and the validity of a test can be increased clearly by the possibility of the varying number of discrete measuring points. Another advantage of this measuring method is the simultaneous determination of multi-axial strains without the interaction of applied measuring sensors. The measuring system for the contactless determination of coordinates of the measuring points consists of a high-resolution digital colour camera in combination with a telecentric-measuring objective. A measuring accuracy of few micrometers of the determination of point coordinates can be achieved. From present completed applications first crack resistance curves for notches and cross connections with mechanical fasteners could be determined. Further the distribution of strain in the range of the notch, particularly with the local registration of the change between tension and compression zone perpendicular to the grain could␣be measured in test series with notches of solid wood. The measurement results by the photogrammetry show a clear increase in significance of strain distributions compared with conventional methods and they are a first step to future measuring methods.

Résumé

Grâce à un système de mesure développé dans le cadre d’un projet de recherche, il est désormais possible de mesurer avec exactitude la géométrie de fissures afin de déterminer les paramètres mécaniques de fracture dans un procès ultérieur. En outre une image complète des déformations locales et la validité d’un test peuvent être améliorées grâce à la possibilité de faire varier le nombre de points de mesure discrets. Un autre avantage est la détermination simultanée des expansions multiaxiales sans interaction de capteurs de mesure appliqués. Ce système de détermination sans contact des coordonnées des points de mesure se compose d’une caméra digitale couleur à haute résolution, associée à un objectif de mesure. On peut atteindre une précision de mesure de quelques micromètres. De premières courbes de résistance aux fissures d’encoches et de connexions transversales ont pu être déterminées pour le bois à l’aide de procédés mécaniques liants. L’évolution des expansions au niveau de l’encoche a pu être mesurée dans une série de tests sur des encoches dans du bois plein grâce aux saisies locales du passage d’une zone de tension à une zone de compression. Les résultats atteints par la photogrammétrie sont beaucoup plus significatifs que ceux des méthodes traditionnelles.