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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Método analítico para cálculo da velocidade de onda ultrassônica longitudinal em materiais compósitos
Title Alternative: Analytical method for the calculation of longitudinal ultrasonic wave velocity in composite materials
Author: Oliveira, Daniel Marcus Giglioli, 1982-
Advisor: Santos Júnior, Auteliano Antunes dos, 1963-
Abstract: Resumo: Este trabalho propõe um modelo para a correção da velocidade de propagação de ondas ultrassônicas longitudinais em materiais compósitos unidirecionais feitos de carbono/epóxi (HexTow® AS4/HexPly® 8552), amplamente utilizado na indústria aeronáutica. Tal correção permitirá que as equações de acustoelasticidade sejam empregadas para a medição de tensões mecânicas nesse tipo de compósito por ultrassom. O trabalho é subdividido em três partes: a primeira relativa ao procedimento experimental para obtenção das velocidades das ondas longitudinais para vários ângulos de orientações de fibras, partindo de 0° com incrementos de 15° até 180°, sendo as medições realizadas em uma amostra poligonal de 24 lados. Na segunda parte, os resultados obtidos na primeira parte foram utilizados para validar o modelo teórico proposto, que empregou as constantes elásticas de segunda e terceira ordem, constantes acustoelásticas, deformações e tensões higrotermomecânicas. Na terceira parte é descrito o procedimento para o desacoplamento entre as constantes acustoelastica longitudinal e transversal a propagação da onda. Os resultados indicam que as tensões térmicas geradas pelo processo de cura, apesar de não serem elevadas, possuem um efeito considerável na velocidade da onda ultrassônica e devem ser utilizadas no ajuste das estratégias de medição. As tensões térmicas transversais à orientação das fibras são as tensões que governam este processo. Além disso, pela equação proposta, os resultados sugerem que é possível estimar a constante acustoelástica através do efeito higrotérmico

Abstract: This paper proposes a model for correction of the longitudinal ultrasonic waves velocity of a unidirectional carbon / epoxy composites (HexTow® AS4 / HexPly® 8552), widely used in the aeronautical industry. This correction will allow the acoustoelasticity equations to be used for the measurement of mechanical stresses in this type of composite by ultrasound. The work is subdivided into three parts: the first one concerning the experimental procedure for obtaining longitudinal wave velocities for various angles of fiber orientations, starting from 0 ° in increments of 15 ° to 180 °, the measurements being carried out in a 24-sided polygonal sample. In the second part, the results obtained in the first part were used to validate the proposed theoretical model, which used the elastic constants of second and third order, constants acoustoelastic, deformations and hygrothermomechanical stresses. In the third part the procedure for the decoupling between longitudinal and transverse acustoelastic constants wave propagation is described. The results indicate that the thermal stresses generated by the curing process, although not high, have a considerable effect on the velocity of the ultrasonic wave and should be used in the adjustment of the measurement strategies. The thermal stresses cross the orientation of the fibers are the tensions that govern this process. Moreover, by the proposed equation, the results suggest that it is possible to estimate the acoustoelastic constant through the hygrothermal effect
Subject: Ultrassom
Testes não destrutivos
Materiais compósitos
Propagação de ondas
Medidores de tensão
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2018
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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