Avaliação do método da quebra do grafite para estimação da sensibilidade de transdutores piezelétricos utilizados na técnica da Impedância Eletromecânica

Autor(es)

Vinicius Augusto Dare de Almeida

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Bauru. 2016-01-13.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Engenharia. Bauru
• Data de defesa: 2015-06-03
• Orientador: Fabrício Guimarães Baptista

Resumo

Esta dissertação de mestrado apresenta um estudo comparativo da sensibilidade de diferentes tipos de transdutores piezelétricos na detecção de dano em sistemas de SHM (Structural Health Monitoring - monitoramento de integridade estrutural) baseados na técnica da impedância eletromecânica (E/M). Foi realizada uma comparação de três transdutores piezelétricos: cerâmica de PZT (Pb-Lead Zirconate Titanate - titanato zirconato de chumbo), dispositivo MFC (Macro Fiber Composite - compósito de macro fibra) e diafragma piezelétrico, comumente conhecido como buzzer. Todos os testes foram realizados em barras de alumínio. A avaliação experimental da sensibilidade dos transdutores de PZT e MFC foi feita de uma maneira alternativa, utilizando o método PLB (Pencil Lead Break - quebra do grafite), o qual é muito simples e utilizado em sistemas de emissão acústica. Tem, como princípio, a quebra de grafite contra a estrutura a ser analisada. Os testes foram realizados em barras de alumínio de diferentes tamanhos. O dano estrutural foi induzido utilizando-se massas metálicas (porcas de aço), as quais foram fixadas, com cola a base de cianoacrilato, nas barras. A avalição dos resultados foi feita a partir da comparação dos índices de dano, obtidos das assinaturas da impedância elétrica dos transdutores de PZT e MFC, acoplados à estrutura a ser monitorada, e nos cálculos da PSD (Power Spectral Density) - densidade espectral de potência), obtida do método PLB e calculada usando o método Welch. Os resultados experimentais indicaram que os transdutores possuem sensibilidades diferentes para a detecção de dano, as quais também dependem da faixa de frequência. Em conclusão, os resultados mostraram uma boa relação entre os índices de dano e a PSD, indicando, dessa forma, que o método PLB pode ser uma boa ferramenta para estimar a sensibilidade na detecção de dano baseada na técnica da impedância E/M (AU)

• Processo FAPESP: 13/16434-0 - Avaliação do Método da Quebra do Grafite para Estimação da Sensibilidade de Transdutores Piezelétricos Utilizados na Técnica da Impedância Eletromecânica
• Beneficiário: Vinicius Augusto Dare de Almeida
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado