Caracterização de materiais sólidos por ultrassom

• Processo: 12/20731-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2013
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2015
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas, Instrumentação
• Pesquisador responsável: Flávio Buiochi
• Beneficiário: Flávio Buiochi
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Nicolás Leonardo Pérez Alvarez
• Assunto(s): Ultrassom Transdutores Cerâmica piezoelétrica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: caracterização por ultrassom | medição por ultrassom | Propriedades Elásticas | propriedades piezelétricas | Transdutores Piezelétricos | ultrassom | ultrassom

Resumo

Este projeto de pesquisa visa desenvolver técnicas de medição por ultrassom que possibilitem caracterizar materiais sólidos (piezelétricos e não piezelétricos). O conhecimento das propriedades de tais materiais é fundamental para a modelagem de transdutores ultrassônicos, que vêm sendo desenvolvidos pelo Laboratório de Ultrassom da Escola Politécnica da USP. Além disso, a medição precisa das propriedades de materiais anisotrópicos é importante em aplicações na indústria aeronáutica e naval. Serão desenvolvidas novas metodologias para determinar as propriedades complexas de cerâmicas piezelétricas com geometrias circulares e anelares. Também será feito um estudo da variação das propriedades piezelétricas, dielétricas e elásticas desses materiais com a temperatura. Com relação à caracterização de materiais não piezelétricos, serão implementadas técnicas e montagens experimentais que permitam a medição das constantes elásticas de materiais isotrópicos (metais, plásticos e polímeros) e anisotrópicos (fibras de vidro/carbono) com um melhor controle de temperatura. Após a caracterização dos materiais constituintes do transdutor, será realizada a simulação dos modelos (cerâmica piezelétrica, cerâmica colada na chapa/disco, transdutores ultrassônicos). Para validação dos métodos de determinação das propriedades piezelétricas e não piezelétricas, serão comparados os resultados teóricos (método dos elementos finitos - 2D e 3D) e experimentais (interferômetro, impedância elétrica) da vibração das cerâmicas piezelétricas, dos transdutores piezelétricos e da propagação de ondas elásticas em chapas ou discos metálicos. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PEREZ, N.; CARBONARI, R. C.; ANDRADE, M. A. B.; BUIOCHI, F.; ADAMOWSKI, J. C.. A FEM-based method to determine the complex material properties of piezoelectric disks. ULTRASONICS, v. 54, n. 6, p. 1631-1641, AUG 2014. (12/20731-7)

PEREZ, NICOLAS; BUIOCHI, FLAVIO; BRIZZOTTI ANDRADE, MARCO AURELIO; ADAMOWSKI, JULIO CEZAR. Numerical Characterization of Piezoceramics Using Resonance Curves. MATERIALS, v. 9, n. 2, FEB 2016. (12/20731-7)

DEL CASTILLO, MARIANA; BUIOCHI, FLAVIO; PEREZ, NICOLAS. Methodology to evaluate variations in piezoelectric constants after aging process. Advances in Applied Ceramics, v. 117, n. 4, p. 196-200, 2018. (12/20731-7)