Monitoração de Integridade Estrutural Utilizando Sensores e Atuadores Piezoelétricos

• Autor(a) principal: Correia, Rafael Ribeiro
• Data de Publicação: 2002
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/19488
• topic: Estruturas metálicas; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA

A monitoração da integridade de estruturas em tempo real, tornou-se recentemente uma área de grande interesse devido as vantagens que podem ser obtidas em relação às técnicas de inspeção convencionais. Através desta metodologia, pode-se otimizar o uso de estruturas com maior confiabilidade, reduzindo os custos de operação e diminuindo o tempo das intervenções. Segundo este princípio, atuadores e sensores são incorporados a estrutura, que juntamente com uma unidade de processamento, conferem a mesma a capacidade de se autodiagnosticar, permitindo detectar a presença de um defeito estrutural, identificar a sua localização e monitorar o seu crescimento. Dentre os vários tipos de sensores/atuadores que podem ser usados, destacam-se as cerâmicas e polímeros piezelétricos, devido ao seu desempenho, versatilidade e baixo custo. Neste trabalho, são apresentados métodos de monitoração de integridade de estruturas utilizando elementos piezelétricos. Os métodos propostos têm como princípio a monitoração da resposta eletromecânica da estrutura, através de funções de resposta em freqüência e da impedância elétrica de sensores piezoelétricos, para verificar o surgimento de falhas bem como a sua evolução. As técnicas de monitoração foram avaliadas através de simulações em elementos finitos e experimentos com vigas contendo trincas e entalhes. A monitoração da integridade de reparos compósitos colados também foi investigada, através da detecção e acompanhamento de defeitos de delaminação na interface adesiva. Por fim, apresentam-se resultados experimentais do uso de polímeros piezelétricos na monitoração de trincas de fadiga em ensaios da mecânica da fratura.