Avaliação do método da quebra do grafite para estimação da sensibilidade de transdutores piezelétricos utilizados na técnica da Impedância Eletromecânica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: Almeida, Vinicius Augusto Dare de [UNESP]
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Transdutores piezoeletricos
Impedanciometria
Engenharia eletrica
Diafragmas piezeletricos
Piezoelectric transducers
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/132519
http://www.athena.biblioteca.unesp.br/exlibris/bd/cathedra/15-12-2015/000846664.pdf
Resumo: This dissertation presents a comparative study of the sensitivity of different types of piezoelectric transducers for damage detection in structural health monitoring (SHM), systems, based on the electromechanical impedance (EMI) technique. A comparison of three piezoelectric transduces was performed: PZT (Pb-Lead Zirconate Titanate) ceramic, MFC (Macro-Fiber Composite) device and piezoelectric diaphragm, also known as buzzer. The experimental evaluation of the sensitivity of the PZT and MFC transducers was performed in an alternative way using the pencil lead break (PLB) method, which is very simple and used in a acoustic emission (AE) systems. It is based on the break of a lead against the structure to be analyzed. The tests were carried out on aluminum beams of different sizes. The structural damage was induced by metallic mass (steel nts), which were fixed in the beams with cyanoacrylate glue. The evaluation of the results was made by comparing de damage indices obtained from the electrical impedance signatures of the PZT and MFC transducers coupled to the structure to be analyzed and the power spectral density (PSD) calculations obtained using the PLB and the Welch method. The experimental results indicated that the transducers have different sensitivities for the detection of damage, which also depend on the frequency range. The conclusion is that the results showed a good relationship between the damage indices and the PSD, indicating that the PLB method can be a useful tool to estimate the sensitivity in damage detection applications based on the EMI technique
id UNSP_c814df568d9b7ca8d3bcb23e81c4ce65
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/132519
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str
spelling Avaliação do método da quebra do grafite para estimação da sensibilidade de transdutores piezelétricos utilizados na técnica da Impedância EletromecânicaTransdutores piezoeletricosImpedanciometriaEngenharia eletricaDiafragmas piezeletricosPiezoelectric transducersThis dissertation presents a comparative study of the sensitivity of different types of piezoelectric transducers for damage detection in structural health monitoring (SHM), systems, based on the electromechanical impedance (EMI) technique. A comparison of three piezoelectric transduces was performed: PZT (Pb-Lead Zirconate Titanate) ceramic, MFC (Macro-Fiber Composite) device and piezoelectric diaphragm, also known as buzzer. The experimental evaluation of the sensitivity of the PZT and MFC transducers was performed in an alternative way using the pencil lead break (PLB) method, which is very simple and used in a acoustic emission (AE) systems. It is based on the break of a lead against the structure to be analyzed. The tests were carried out on aluminum beams of different sizes. The structural damage was induced by metallic mass (steel nts), which were fixed in the beams with cyanoacrylate glue. The evaluation of the results was made by comparing de damage indices obtained from the electrical impedance signatures of the PZT and MFC transducers coupled to the structure to be analyzed and the power spectral density (PSD) calculations obtained using the PLB and the Welch method. The experimental results indicated that the transducers have different sensitivities for the detection of damage, which also depend on the frequency range. The conclusion is that the results showed a good relationship between the damage indices and the PSD, indicating that the PLB method can be a useful tool to estimate the sensitivity in damage detection applications based on the EMI techniqueEsta dissertação de mestrado apresenta um estudo comparativo da sensibilidade de diferentes tipos de transdutores piezelétricos na detecção de dano em sistemas de SHM (Structural Health Monitoring - monitoramento de integridade estrutural) baseados na técnica da impedância eletromecânica (E/M). Foi realizada uma comparação de três transdutores piezelétricos: cerâmica de PZT (Pb-Lead Zirconate Titanate - titanato zirconato de chumbo), dispositivo MFC (Macro Fiber Composite - compósito de macro fibra) e diafragma piezelétrico, comumente conhecido como buzzer. Todos os testes foram realizados em barras de alumínio. A avaliação experimental da sensibilidade dos transdutores de PZT e MFC foi feita de uma maneira alternativa, utilizando o método PLB (Pencil Lead Break - quebra do grafite), o qual é muito simples e utilizado em sistemas de emissão acústica. Tem, como princípio, a quebra de grafite contra a estrutura a ser analisada. Os testes foram realizados em barras de alumínio de diferentes tamanhos. O dano estrutural foi induzido utilizando-se massas metálicas (porcas de aço), as quais foram fixadas, com cola a base de cianoacrilato, nas barras. A avalição dos resultados foi feita a partir da comparação dos índices de dano, obtidos das assinaturas da impedância elétrica dos transdutores de PZT e MFC, acoplados à estrutura a ser monitorada, e nos cálculos da PSD (Power Spectral Density) - densidade espectral de potência), obtida do método PLB e calculada usando o método Welch. Os resultados experimentais indicaram que os transdutores possuem sensibilidades diferentes para a detecção de dano, as quais também dependem da faixa de frequência. Em conclusão, os resultados mostraram uma boa relação entre os índices de dano e a PSD, indicando, dessa forma, que o método PLB pode ser uma boa ferramenta para estimar a sensibilidade na detecção de dano baseada na técnica da impedância E/MFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)FAPESP: 13/16434-0Universidade Estadual Paulista (Unesp)Baptista, Fabrício Guimarães [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Almeida, Vinicius Augusto Dare de [UNESP]2016-01-13T13:26:58Z2016-01-13T13:26:58Z2015-06-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis52 f. : il.application/pdfALMEIDA, Vinicius Augusto Dare de. Avaliação do método da quebra do grafite para estimação da sensibilidade de transdutores piezelétricos utilizados na técnica da Impedância Eletromecânica. 2015. 52 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho, Faculdade de Engenharia, 2015.http://hdl.handle.net/11449/132519000846664http://www.athena.biblioteca.unesp.br/exlibris/bd/cathedra/15-12-2015/000846664.pdf33004056087P2Alephreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESPporinfo:eu-repo/semantics/openAccess2025-08-28T05:02:47Zoai:repositorio.unesp.br:11449/132519Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestrepositoriounesp@unesp.bropendoar:29462025-08-28T05:02:47Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Avaliação do método da quebra do grafite para estimação da sensibilidade de transdutores piezelétricos utilizados na técnica da Impedância Eletromecânica
title Avaliação do método da quebra do grafite para estimação da sensibilidade de transdutores piezelétricos utilizados na técnica da Impedância Eletromecânica
spellingShingle Avaliação do método da quebra do grafite para estimação da sensibilidade de transdutores piezelétricos utilizados na técnica da Impedância Eletromecânica
Almeida, Vinicius Augusto Dare de [UNESP]
Transdutores piezoeletricos
Impedanciometria
Engenharia eletrica
Diafragmas piezeletricos
Piezoelectric transducers
title_short Avaliação do método da quebra do grafite para estimação da sensibilidade de transdutores piezelétricos utilizados na técnica da Impedância Eletromecânica
title_full Avaliação do método da quebra do grafite para estimação da sensibilidade de transdutores piezelétricos utilizados na técnica da Impedância Eletromecânica
title_fullStr Avaliação do método da quebra do grafite para estimação da sensibilidade de transdutores piezelétricos utilizados na técnica da Impedância Eletromecânica
title_full_unstemmed Avaliação do método da quebra do grafite para estimação da sensibilidade de transdutores piezelétricos utilizados na técnica da Impedância Eletromecânica
title_sort Avaliação do método da quebra do grafite para estimação da sensibilidade de transdutores piezelétricos utilizados na técnica da Impedância Eletromecânica
author Almeida, Vinicius Augusto Dare de [UNESP]
author_facet Almeida, Vinicius Augusto Dare de [UNESP]
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Baptista, Fabrício Guimarães [UNESP]
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.author.fl_str_mv Almeida, Vinicius Augusto Dare de [UNESP]
dc.subject.por.fl_str_mv Transdutores piezoeletricos
Impedanciometria
Engenharia eletrica
Diafragmas piezeletricos
Piezoelectric transducers
topic Transdutores piezoeletricos
Impedanciometria
Engenharia eletrica
Diafragmas piezeletricos
Piezoelectric transducers
description This dissertation presents a comparative study of the sensitivity of different types of piezoelectric transducers for damage detection in structural health monitoring (SHM), systems, based on the electromechanical impedance (EMI) technique. A comparison of three piezoelectric transduces was performed: PZT (Pb-Lead Zirconate Titanate) ceramic, MFC (Macro-Fiber Composite) device and piezoelectric diaphragm, also known as buzzer. The experimental evaluation of the sensitivity of the PZT and MFC transducers was performed in an alternative way using the pencil lead break (PLB) method, which is very simple and used in a acoustic emission (AE) systems. It is based on the break of a lead against the structure to be analyzed. The tests were carried out on aluminum beams of different sizes. The structural damage was induced by metallic mass (steel nts), which were fixed in the beams with cyanoacrylate glue. The evaluation of the results was made by comparing de damage indices obtained from the electrical impedance signatures of the PZT and MFC transducers coupled to the structure to be analyzed and the power spectral density (PSD) calculations obtained using the PLB and the Welch method. The experimental results indicated that the transducers have different sensitivities for the detection of damage, which also depend on the frequency range. The conclusion is that the results showed a good relationship between the damage indices and the PSD, indicating that the PLB method can be a useful tool to estimate the sensitivity in damage detection applications based on the EMI technique
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015-06-03
2016-01-13T13:26:58Z
2016-01-13T13:26:58Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv ALMEIDA, Vinicius Augusto Dare de. Avaliação do método da quebra do grafite para estimação da sensibilidade de transdutores piezelétricos utilizados na técnica da Impedância Eletromecânica. 2015. 52 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho, Faculdade de Engenharia, 2015.
http://hdl.handle.net/11449/132519
000846664
http://www.athena.biblioteca.unesp.br/exlibris/bd/cathedra/15-12-2015/000846664.pdf
33004056087P2
identifier_str_mv ALMEIDA, Vinicius Augusto Dare de. Avaliação do método da quebra do grafite para estimação da sensibilidade de transdutores piezelétricos utilizados na técnica da Impedância Eletromecânica. 2015. 52 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho, Faculdade de Engenharia, 2015.
000846664
33004056087P2
url http://hdl.handle.net/11449/132519
http://www.athena.biblioteca.unesp.br/exlibris/bd/cathedra/15-12-2015/000846664.pdf
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 52 f. : il.
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv Aleph
reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv repositoriounesp@unesp.br
_version_ 1854954301474996224

Registros relacionados