Studio del moto di una trave a sbalzo con massa all’estremità attraverso l’elaborazione di immagini acquisite con fotocamera ad alta velocità = Motion analysis of a cantilever beam with lumped mass at free end through the processing of the images taken with high-speed camera

L’utilizzo di metodi ottici per la misura di rotazioni e traslazioni di un oggetto in moto ha conosciuto negli ultimi anni una notevole crescita, grazie a vantaggi quali la non invasività della misurazione e la semplicità di esecuzione. In questo panorama si inserisce il presente lavoro di tesi, il cui obiettivo principale è la determinazione dello spostamento verticale di una massa applicata all'estremità libera di una trave sottile a sbalzo. L’analisi è effettuata elaborando un video registrato con la fotocamera ad alta velocità Phantom Miro C110, quando il sistema è soggetto ad un’accelerazione di tipo random alla base. Il tracciamento del moto è realizzato mediante tre diversi algoritmi: istogramma per righe dell’immagine, funzione di Kernel e cross-correlazione. Lo studio dimostra che il metodo Kernel è il migliore poiché, portando l’analisi al di sotto della dimensione del pixel, permette di ottenere una forma d’onda più vicina a quella reale. Inoltre, è eseguito un confronto con i risultati ottenuti applicando gli stessi algoritmi ad un video girato con lo smartphone Samsung S10e, un dispositivo poco costoso e disponibile ovunque, e a quelli acquisiti con strumenti classici di misura. Infine, dal video è ricostruito il moto relativo fra la lamina e lo shaker elettrodinamico, completando così l’analisi del moto del sistema.