Sistema de medição de tensão em compósito unidirecional carbono/epóxi utilizando ondas Lcr

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gonçalves, Vanessa Vieira, 1990-
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639428
Resumo: Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Junior
id UNICAMP-30_f689e57519b043779b7b8fb7f6e22e3e
oai_identifier_str oai::1141210
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Sistema de medição de tensão em compósito unidirecional carbono/epóxi utilizando ondas LcrStress measurement system in unidirectional composite carbon/epoxy using Lcr wavesMateriais compostosOndas elásticasTestes não-destrutivosUltrassomComposite materialsNon-destructive testingUltrasoundOrientador: Auteliano Antunes dos Santos JuniorTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: O uso de materiais compósitos estruturais tem se intensificado em diversos setores industriais, com destaque para o setor aeroespacial. O interesse nesses materiais deve-se especialmente às suas características como baixa densidade e alta resistência, mas abrange também a resistência à fadiga, à ruptura e à corrosão. Dentre os tipos de compósitos mais aplicados estão os pré-impregnados de carbono/epóxi, presentes nas estruturas primárias de aeronaves, aquelas de importância vital, em diversos modelos, tanto de aeronaves civis quanto militares. A exigência por alta confiabilidade e segurança nesses componentes exige o uso de métodos de inspeção capazes de identificar falhas e as condições de integridade dos componentes, que são bastante utilizados. Além disso, a propensão à falhas pode ser avaliada pelo estado de tensão no componente. O método de ultrassom é uma alternativa interessante por ser não destrutivo, de baixo custo e fácil manuseio. Pode ser usado para medir tensões empregando a teoria da acustoelasticidade, que relaciona as propriedades elásticas à velocidade da onda de inspeção. Dentre os tipos de ondas que podem ser usadas, a onda ultrassônica do tipo longitudinal criticamente refratada (Lcr) apresenta vantagens por necessitar de acesso a apenas uma superfície e ser pouco afetada por rugosidades e outras não uniformidades superficiais. O presente trabalho propõe um sistema que pode ser usado para a medição de tensão em compósito unidirecional carbono/epóxi empregando ondas Lcr. Para isso, foram avaliados os principais fatores de influência na medição, tais como a temperatura, a força sobre a sonda, a frequência dos transdutores, bem como características do material, como as não uniformidades que são inerentes ao processo de fabricação. A influência de defeitos, como delaminação e ondulação de fibras, também foi analisada. Os resultados mostraram que os fatores avaliados necessitam ser controlados ou conhecidos para menor desvio nos valores medidos. O sistema de medição proposto apresentou variação menor que 3% do valor de ruptura do material quando o valor do tempo de percurso para o estado sem tensão não é conhecido, e 0,75% da tensão de ruptura se o valor do tempo inicial é conhecidoAbstract: The use of structural composite materials has intensified in several industrial sectors, with emphasis on the aerospace sector. The interest in these materials is mainly due to their characteristics such as low density and high strength, but it also covers resistance to fatigue, rupture, and corrosion. Among the most applied types of composites are carbon/epoxy prepregs, present in primary aircraft structures, those of vital importance, in several models, both civilian and military aircraft. The requirement for high reliability and safety in these components requires the use of inspection methods capable of identifying failures and the integrity conditions of the components, which are widely used. Moreover, the propensity to fail can be assessed by the state of stress in the component. The ultrasound method is an interesting alternative because it is non-destructive, inexpensive, and easy to handle. It can be used to measure stresses using the acoustoelasticity theory, which relates the elastic properties to the speed of the inspection wave. Among the types of waves that can be used, the ultrasonic wave of the critically refracted longitudinal (Lcr) has advantages in that it requires access to only one surface and is little affected by roughness and other surface non-uniformities. The present work proposes a system that can be used for the measurement of stress in unidirectional carbon/epoxy composite using Lcr waves. For this, the main influencing factors in the measurement were evaluated, such as temperature, the force on the probe, the frequency of the transducers, as well as material characteristics, such as the non-uniformities that are inherent to the manufacturing process. The influence of defects, such as delamination and waviness of fibers, was also analyzed. The results showed that the factors evaluated need to be controlled or known for less deviation from the measured values. The proposed measurement system showed a variation of less than 3% of the material rupture value when the travel time value for the tension-free state is not known, and 0.75% of the rupture stress if the initial time value is knownDoutoradoMecânica dos Corpos Sólidos e Projeto MecânicoDoutora em Engenharia MecânicaCNPq,140771/2016-6[s.n.]Santos Júnior, Auteliano Antunes dos, 1963-Higuti, Ricardo TokioHaach, Vladimir GuilhermeGrijalba, Freddy Armando FrancoFujiwara, EricUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASGonçalves, Vanessa Vieira, 1990-20202020-05-06T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online ( 195 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639428GONÇALVES, Vanessa Vieira. Sistema de medição de tensão em compósito unidirecional carbono/epóxi utilizando ondas Lcr . 2020. 1 recurso online ( 195 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639428. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1141210Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-08-03T14:09:20Zoai::1141210Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2020-08-03T14:09:20Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Sistema de medição de tensão em compósito unidirecional carbono/epóxi utilizando ondas Lcr
Stress measurement system in unidirectional composite carbon/epoxy using Lcr waves
title Sistema de medição de tensão em compósito unidirecional carbono/epóxi utilizando ondas Lcr
spellingShingle Sistema de medição de tensão em compósito unidirecional carbono/epóxi utilizando ondas Lcr
Gonçalves, Vanessa Vieira, 1990-
Materiais compostos
Ondas elásticas
Testes não-destrutivos
Ultrassom
Composite materials
Non-destructive testing
Ultrasound
title_short Sistema de medição de tensão em compósito unidirecional carbono/epóxi utilizando ondas Lcr
title_full Sistema de medição de tensão em compósito unidirecional carbono/epóxi utilizando ondas Lcr
title_fullStr Sistema de medição de tensão em compósito unidirecional carbono/epóxi utilizando ondas Lcr
title_full_unstemmed Sistema de medição de tensão em compósito unidirecional carbono/epóxi utilizando ondas Lcr
title_sort Sistema de medição de tensão em compósito unidirecional carbono/epóxi utilizando ondas Lcr
author Gonçalves, Vanessa Vieira, 1990-
author_facet Gonçalves, Vanessa Vieira, 1990-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Santos Júnior, Auteliano Antunes dos, 1963-
Higuti, Ricardo Tokio
Haach, Vladimir Guilherme
Grijalba, Freddy Armando Franco
Fujiwara, Eric
Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Gonçalves, Vanessa Vieira, 1990-
dc.subject.por.fl_str_mv Materiais compostos
Ondas elásticas
Testes não-destrutivos
Ultrassom
Composite materials
Non-destructive testing
Ultrasound
topic Materiais compostos
Ondas elásticas
Testes não-destrutivos
Ultrassom
Composite materials
Non-destructive testing
Ultrasound
description Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Junior
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020
2020-05-06T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639428
GONÇALVES, Vanessa Vieira. Sistema de medição de tensão em compósito unidirecional carbono/epóxi utilizando ondas Lcr . 2020. 1 recurso online ( 195 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639428. Acesso em: 15 mai. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639428
identifier_str_mv GONÇALVES, Vanessa Vieira. Sistema de medição de tensão em compósito unidirecional carbono/epóxi utilizando ondas Lcr . 2020. 1 recurso online ( 195 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639428. Acesso em: 15 mai. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1141210
Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
1 recurso online ( 195 p.) : il., digital, arquivo PDF.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1799138553061441536

Registros relacionados