Um estudo acerca de um novo método de geração de ondas acústicas para shm baseado no lançamento de esfera metálica utilizando cfrp e diafragma piezelétrico

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Soares Junior, Cristiano [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Lançamento de Esfera; Diafragma Piezelétrico; SHM; CFRP; Monitoramento
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/244715

Este trabalho apresenta um estudo sobre a sensibilidade de estruturas de CFRP (carbon fiber reinforced polymer – polímero reforçado de fibra de carbono) quando submetida a impulsos mecânicos provenientes do lançamento vertical de uma esfera metálica, bem como a viabilidade deste método para aplicação em NDT (Non Destructive Test - Ensaios Não Destrutivos), comumente empregados para sistemas SHM (Structural Health Monitoring – Monitoramento de Integridade Estrutural). O CFRP se trata de uma estrutura compósita laminada, geralmente composta de uma matriz polimérica e reforçada com fibras de carbono sobrepostas. Este material é altamente utilizado na indústria atualmente, e apesar da vasta quantidade estudos encontrados na literatura, ainda há várias lacunas que devem ser preenchidas sobre a caracterização deste tipo de compósito. Para tanto, este trabalho utilizou uma estrutura sustentadora onde foi fixado um eletroímã responsável por suspender a esfera metálica posteriormente lançada sobre uma estrutura de CFRP escolhida para realização dos experimentos de modo a extrair características através da análise das ondas mecânicas geradas devido ao impacto da esfera na superfície do CFRP. As ondas foram captadas por um transdutor piezelétrico fixado na extremidade da estrutura. Diferentes alturas de lançamento foram simuladas e comparadas a fim de se obter correlações entre a altura de lançamento e a amplitude dos sinais por meio de técnicas de processamento digital de sinais, tais como a FFT (Fast Fourier Transform - Transformada Rápida de Fourier) e o RMS (Root Mean Square - Raiz Média Quadrática). A técnica utilizada apresentou altos índices de repetibilidade, e a estrutura de CFRP se demonstrou sensível a variação de altura de lançamento, especialmente na banda de frequência de 0 a 25 kHz.