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Termografia infravermelha 3D aplicada à inspeção de laminados compósitos curvos de matriz termoplástica reforçada por fibras contínuas submetidos a impacto balístico subsônico em temperaturas criogênicas

Processo: 15/22542-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2016
Vigência (Término): 31 de agosto de 2016
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial
Pesquisador responsável:José Ricardo Tarpani
Beneficiário:Henrique Coelho Fernandes
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil

Resumo

Por suas propriedades únicas e vantajosas, o emprego de laminados compósitos termoplásticos estruturais de matriz polimérica reforçada com fibras contínuas de alto desempenho nas indústrias espacial, aeronáutica, automotiva, de energia eólica, de óleo & gás e petroquímica é considerado não somente como muito desejável, mas também como vital para o franco desenvolvimento destas áreas fundamentais para a prosperidade econômica e social de um país. Metodologias, técnicas e protocolos eficientes para assegurar a qualidade de peças, componentes e estruturas confeccionadas com tal classe de materiais avançados, tanto no estágio da fabricação quanto ao longo de toda a sua vida útil, se fazem imprescindíveis, e, nessa estratégia e abordagem, os Ensaios Não-Destrutivos (END) têm hoje papel fundamental. Dentre os métodos END mais valiosos para a inspeção dos materiais compósitos de matriz polimérica reforçada com fibras contínuas, a termografia infravermelha (Infra-Red Thermography, IRT) ocupa atualmente um lugar de prestigioso destaque. No presente projeto, objetiva-se utilizar de modo efetivo e eficiente a termografia infravermelha na modalidade pulso rápido (pulsed thermography) na inspeção e caracterização quantitativa de danos em laminados compósitos termoplásticos estruturais de geometria complexa (curva) previamente submetidos a impacto balístico subsônico em ambiente criogênico. Neste sentido, de modo a atingir os melhores resultados, um framework é proposto, e será colocado em prova, o qual funde resultados obtidos via imageamento térmico bidimensional (IRT-2D) e por imageamento computacional (visual-3D) da superfície dos corpos de prova, de modo a que as naturais distorções do padrão térmico formado na superfície sejam corrigidas e, consequentemente, padrões virtuais de termografia 3D sejam gerados e permitam precisas determinações da geometria e da profundidade dos danos contidos nos espécimes assim inspecionados.