Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/305468
Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Investigação do efeito de não uniformidades em compósito unidirecional de fibra de carbono na velocidade das ondas Lcr com o uso do 'phased array'
Title Alternative: Investigation of the effect of nonuniformity in unidirectional carbon fiber composite on speed of Lcr waves with the use of phased array
Author: Gonçalves, Vanessa Vieira, 1990-
Advisor: Santos Júnior, Auteliano Antunes dos, 1963-
Junior, Auteliano Antunes dos Santos
Abstract: Resumo: O uso dos materiais compósitos tem se tornado cada vez mais importante no desenvolvimento de componentes em vários ramos da indústria, em especial no setor aeronáutico. Isso se deve às combinações de propriedades que podem ser obtidas na fabricação desses materiais, como elevada rigidez e baixa densidade. Por isso, o desenvolvimento de técnicas para inspecioná-los tornou-se um importante desafio, principalmente quando não se deseja destruir o componente, sendo então necessário o uso de técnicas de inspeção não destrutivas. Uma das técnicas mais simples e de baixo custo é a técnica ultrassônica, que já se mostrou viável e eficiente para emprego com outros materiais e também em compósitos. Especificamente quando a análise envolve a determinação das tensões nos componentes feitos de compósito, é necessário empregar a teoria acustoelástica, com a qual é possível relacionar a variação da velocidade da onda ultrassônica com a variação de tensão aplicada. A técnica mais sensível emprega ondas longitudinais criticamente refratadas, ondas Lcr, que se propagam próximo à superfície do material. Com esta se utiliza o tempo medido no percurso da onda (TOF) ao invés da velocidade, já que a distância percorrida é mantida sempre a mesma. Contudo, o TOF (ou a velocidade) pode sofrer influência na presença de não uniformidades no material, que podem ser microdefeitos, trincas, desalinhamento entre as fibras, entre outros, cuja presença não pode ser prevista. Assim, este trabalho tem como finalidade investigar as descontinuidades em amostras de material compósito unidirecional de fibras HexTow® AS4/Hexply® 8552 que afetem o tempo de percurso da onda Lcr, utilizando sistemas Phased Array (PAS). O PAS consiste em um conjunto de transdutores que podem ser controlados para emitir ondas em um ou mais dos seus componentes e capturá-las em um ou mais transdutores. Nesse trabalho foi empregada uma sonda de 5 MHz e 64 elementos. A partir dos resultados obtidos, foi decidido utilizar a relação sinal- ruído (SNR) obtido da imagem gerada a partir do método da focagem total - TFM. Um segundo emprego da técnica buscou relacionar os valores do TOF e SNR para encontrar descontinuidades observadas em imagens do tipo B-scan obtidas com o PAS. O método utilizado permitiu identificar posições nas amostras avaliadas com maiores distorções e relacioná-las com as descontinuidades nas imagens obtidas, confirmando que estas influenciam diretamente na propagação da onda Lcr

Abstract: The use of composite materials has become important in development of components in several ranges industrial, especial on aircraft industry. This is due combinations properties that can be achieved in manufacturing these materials, as stiffness and low density. For this, the development of techniques inspection is a challenge, mainly when not is desired the destruction of component, so is necessary the use of techniques of nondestructive inspections. One of techniques more simple and low cost is ultrasonic technique, that it showed feasible and efficient to employment with others materials and also composites. When the analyze involves determination of stress in components made of composites is necessary employ to acoustoelastic theory, with which is possible relate the ultrasonic wave velocity variation with stress applied variation. The technique more sensible uses longitudinal waves critically refracted, Lcr waves that travel near to surface of material, which employs the time measured in path of wave (TOF) instead of velocity, because the distance is constant. However, TOF (or velocity) can to have influence in the presence of non-uniformed in the material that can be micro defects, cracks, misalignment between fibers, and others, whose presence not can be predicted. Thus, this work has finality of investigate the discontinuities in samples composite unidirectional materials of fibers HexTow® AS4/Hexply® that affect the time-of-flight of Lcr wave, through phased array system (PAS). The PAS consist in set of transducers that may be controlled to emit waves in one or more of your components and capture them in one or more transducers. In that work was used one probe of 5 MHz and 64 elements. As of results obtained, it was decided used to signal-noise ratio (SNR) of the image generated of total focusing method ¿ TFM. A second employ of technique sought relate the values of TOF and SNR to find discontinuities observed in images type B-scan made with PAS. The method used allowed identify positions in specimens evaluated with more distortions e relate them with discontinuities in image obtained, confirming that they have a direct influence in propagation of Lcr waves
Subject: Testes não destrutivos
Ultrassom
Imagens
Materiais compósitos
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

Files in This Item:
File SizeFormat 
Goncalves_VanessaVieira_M.pdf3.4 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.