Avaliação de tensões em compósitos de fibra de carbono para aplicações aeroespaciais utilizando ondas LCR e arrays ultrassônicos

Resumo

Componentes aeronáuticos devem ser monitorados permanentemente para permitir a operação segura das aeronaves. A inspeção do estado de tensões mecânicas é de suma importância para garantir sua operação com segurança. Técnicas não destrutivas de avaliação de tensões são as mais indicadas para componentes que não podem ser substituídos ou removidos do local de operação. Dentre as técnicas não destrutivas, as que são baseadas na acustoelasticidade se destacam pela sua simplicidade e baixo custo. A teoria acustoelástica relaciona a variação da velocidade de ondas elásticas com a variação da tensão no componente. Para medição a partir da superfície, a técnica mais sensível é baseada em ondas ultrassônicas Longitudinais Criticamente Refratadas (LCR). Entretanto, não apenas a tensão influencia a velocidade de onda, mas também a uniformidade do material inspecionado, além de outros fatores, como a temperatura. A não uniformidade é um problema particularmente importante para a inspeção de compósitos estruturais porque tal característica pode levar a alteração da velocidade. O objetivo deste projeto de pesquisa é avaliar a velocidade de propagação da onda LCR em compósitos, visando relacioná-la às tensões aplicadas. A avaliação do efeito da não uniformidade será feita com arrays ultrassônicos e a técnica TFM (Total Focusing Method). Como resultado desse projeto, espera-se desenvolver um método de medições de tensão não destrutivo que proporcionará inspeções mais seguras, com resultados mais confiáveis e economicamente viáveis. Como resultados adicionais pretende-se a submissão de trabalhos científicos a periódicos e congressos da área, a formação de alunos e a geração de patentes sobre aspectos inovadores da técnica desenvolvida. (AU)