Monitoramento de Integridade Estrutural Usando Transdutores Piezelétricos Excitados com Sinais de Alta Frequência

Resumo

Sistemas de monitoramento capazes de fornecer um diagnóstico confiável da integridade de uma determinada estrutura permanecem como uma ciência em desenvolvimento. Tais sistemas são comumente conhecidos como sistemas de SHM do termo em inglês structural health monitoring e destinam-se a detectar danos estruturais em um estágio inicial, proporcionando um alto nível de segurança e redução de custos por meio de manutenções preditivas rápidas e eficientes. Entre as várias tecnologias de monitoramento, os transdutores piezelétricos são usados nas mais promissoras e a técnica de impedância eletromecânica (E/M) se destaca porque, devido ao efeito piezelétrico, permite analisar as condições mecânicas da estrutura monitorada por meio da medição e análise da impedância elétrica do transdutor. Na técnica da impedância E/M, cada transdutor piezelétrico opera simultaneamente como um sensor e atuador excitado em uma faixa de frequência apropriada. O projeto de pesquisa proposto visa analisar o método da impedância E/M excitando-se o transdutor com sinais de alta frequência acima de 1 MHz. Várias características da técnica como desempenho dos transdutores, sensibilidade ao dano, efeitos da variação da temperatura e desempenho de sistemas alternativos de medição serão analisadas sob excitação com sinais de alta frequência. A pesquisa consistirá em análises teóricas e testes experimentais em estruturas como barras e placas de alumínio e outros materiais. Devido à relevância do tema, a expectativa é de que esta pesquisa resulte em uma expressiva produção científica vinculada a orientações de alunos de doutorado, mestrado e iniciação científica. (AU)