Akademik Veri Yönetim Sistemi
4. INTERNATIONAL İYONYA SCIENTIFIC RESEARCH CONGRESS, İzmir, Türkiye, 26 - 27 Mart 2026, ss.465-467, (Özet Bildiri)
ÇEKME TESTLERİNDE GERİNİM ÖLÇÜMÜ İÇİN GÖRÜNTÜ İŞLEME TABANLI VİDEO EKSTANSOMETRE KULLANIMI
ÖZET
Metalik malzemelerin mekanik karakterizasyonunda çekme testleri, malzemenin elastik ve plastik deformasyon davranışının belirlenmesi açısından en yaygın kullanılan deneysel yöntemlerden biridir. Akma dayanımı, maksimum çekme dayanımı, uniform uzama ve kopma uzaması gibi parametreler özellikle sac metal şekillendirme süreçlerinde malzemenin şekillendirme kabiliyetinin değerlendirilmesi açısından kritik öneme sahiptir. 2019 yılında güncellenen ISO 6892 standardı ile birlikte, çekme testlerinde gerinime bağlı mekanik parametrelerin doğru şekilde belirlenebilmesi için ekstansometre kullanımı zorunlu hale getirilmiştir. Bu standarda göre ekstansometre kullanılmadan gerçekleştirilen çekme testlerinde yalnızca maksimum çekme dayanımı güvenilir şekilde hesaplanabilmekte, akma dayanımı, uniform uzama ve kopma uzaması gibi gerinime bağlı parametrelerin doğru şekilde belirlenmesi mümkün olamamaktadır. Bu durum, özellikle seri üretim süreçlerinde karşılaşılan yırtılma, kenar çatlağı ve aşırı incelme gibi şekillendirme problemlerinin kök neden analizini zorlaştırmaktadır. Bu çalışmada, çekme testlerinde gerinim ölçümü gerçekleştirmek amacıyla görüntü işleme tabanlı bir video ekstansometre sistemi geliştirilmiştir. Geliştirilen sistemde numune üzerine tanımlanan iki referans noktasının yüksek çözünürlüklü kamera ile takibi gerçekleştirilmiş ve ardışık video kareleri üzerinde yapılan görüntü işleme algoritmaları ile bu noktalar arasındaki mesafe değişimi hesaplanarak uzama ölçümü yapılmıştır. Bu yaklaşım sayesinde numunenin çekme çeneleri arasında meydana gelebilecek olası kaymaların ölçüm sonuçları üzerindeki etkisi minimize edilebilmektedir. Çalışma kapsamında otomotiv sektöründe yaygın olarak kullanılan DD13 kalite çelik malzeme üzerinde ekstansometresiz, clip-on ekstansometreli ve video ekstansometreli çekme testleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen deneysel veriler kullanılarak akma dayanımı, uniform uzama, uniform plastik uzama, maksimum çekme dayanımı ve kopma uzaması parametreleri hesaplanmıştır. Video ekstansometre yöntemi ile elde edilen sonuçlar, referans yöntem olarak kabul edilen clip-on ekstansometre ölçümleri ile karşılaştırılmış ve yaklaşık %97 oranında yakınsama elde edilmiştir. Elde edilen bulgular, geliştirilen görüntü işleme tabanlı video ekstansometre sisteminin çekme testlerinde temassız ve güvenilir bir gerinim ölçüm yöntemi olarak kullanılabileceğini göstermektedir.
Anahtar Kelimeler: Video ekstansometre, görüntü işleme, çekme testi, gerinim ölçümü, sac metal şekillendirme
IMAGE PROCESSING-BASED VIDEO EXTENSOMETER METHOD FOR STRAIN MEASUREMENT IN TENSILE TESTS
ABSTRACT
Tensile tests are one of the most widely used experimental methods for the mechanical characterization of metallic materials, particularly for determining their elastic and plastic deformation behavior. Parameters such as yield strength, ultimate tensile strength, uniform elongation, and fracture elongation are of critical importance for evaluating the formability of materials, especially in sheet metal forming processes. With the update of the ISO 6892 standard in 2019, the use of extensometers became mandatory in tensile tests in order to accurately determine strain-dependent mechanical parameters. According to this standard, when tensile tests are performed without an extensometer, only the ultimate tensile strength can be reliably calculated, while strain-dependent parameters such as yield strength, uniform elongation, and fracture elongation cannot be accurately determined. This limitation makes it difficult to perform root cause analyses of forming-related problems encountered in mass production processes, such as tearing, edge cracking, and excessive thinning. In this study, a vision-based video extensometer system was developed to measure strain during tensile tests. In the developed system, two reference points defined on the specimen surface were tracked using a high-resolution camera. The change in the distance between these points was calculated through image processing algorithms applied to consecutive video frames, enabling the measurement of elongation. This approach minimizes the influence of potential slippage occurring between the specimen and the tensile grips on the measurement results. Within the scope of the study, tensile tests were performed on DD13 grade steel, which is widely used in the automotive industry, under three different conditions: without an extensometer, with a clip-on extensometer, and with the developed video extensometer system. Using the obtained experimental data, mechanical parameters including yield strength, uniform elongation, uniform plastic elongation, ultimate tensile strength, and fracture elongation were calculated. The results obtained with the video extensometer method were compared with those measured using the clip-on extensometer, which was considered the reference method, and approximately 97% agreement was achieved. The findings demonstrate that the developed image-processing-based video extensometer system can be used as a reliable and non-contact strain measurement method in tensile testing.
Keywords: Video extensometer, image processing, tensile test, strain measurement, sheet metal forming