Tese: Monitoração de Defeitos Superficiais em Vigas Utilizando Sensores e Atuadores Piezoelétricos
Aluno(a) : Sérgio Ricardo Kokay MorikawaOrientador(a): Arthur Braga e Antonio Lopes Gama
Área de Concentração: Mecânica Aplicada
Data: 19/04/2000
Resumo: O uso de sistemas de monitoração em tempo real da integridade de estruturas e componentes mecânicos tem demonstrado um grande potencial como alternativa para técnicas convencionais de inspeção e manutenção. A possibilidade de monitoração contínua de falhas e defeitos pode permitir que sejam evitadas paradas desnecessárias para inspeção durante a operação de equipamentos. Neste trabalho é apresentada uma técnica de monitoração do crescimento de defeitos superficiais em vigas e estruturas utilizando sensores e atuadores piezoelétricos. A técnica proposta baseia-se no uso de cerâmicas piezoelétricas (sensores/atuadores), diretamente coladas na superfície da estrutura, para acompanhar variações na resposta eletromecânica do conjunto à medida que os defeitos se tornam mais profundos. Para avaliar o método proposto, foram realizados experimentos e simulações computacionais em vigas contendo entalhes usinados e trincas de fadiga. O potencial de aplicação da técnica proposta foi também avaliado para aplicações em estruturas reticuladas simples. A partir dos resultados obtidos, foram levantadas correlações entre a queda relativa do sinal e o aprofundamentoo do defeito. Os resultados experimentais e numéricos obtidos, que exibiram uma concordância satisfatória. demonstraram que o método proposto apresenta uma boa sensibilidade e reprodutibilidade. Nesta dissertação, foi também desenvolvido um sistema de aquisição e filtragem de sinais que pode possibilitar o emprego da técnica proposta na monitoração de defeitos estruturais com o componente mecânico sob condições normais de funcionamento.