Ensaios não-destrutivos por ultrassom de estruturas tipo placa utilizando arrays de transdutores piezelétricos

Resumo

O plano de pesquisa propõe o estudo e implementação de técnicas de inspeção de estruturas delgadas tipo placa utilizando arrays de transdutores piezelétricos e ondas acústicas guiadas, associados a métodos de formação e fusão de imagens. A detecção de danos em estruturas através de ondas guiadas e arrays é um campo de pesquisa relativamente recente e promissor, principalmente em áreas como a aeroespacial e de geração de energia, que utilizam estruturas delgadas, muitas vezes de materiais compósitos, e que exigem inspeção eficaz e completa, visando confiabilidade e segurança. O emprego de ondas acústicas guiadas permite inspecionar grandes áreas utilizando sensores sem a necessidade de realizar varreduras pela peça, de maneira não-destrutiva. Além disso, apresenta sensibilidade a diversos tipos de defeitos, como furos, corrosão, variação de espessura e defeitos superficiais. Serão estudados aspectos de propagação de ondas e interação com os defeitos, modos de propagação e dispersão. Os estudos teóricos serão acompanhados por simulações por elementos finitos, usando o software PZFlex, para obtenção dos modos de propagação das ondas, interação com defeitos e diagramas de radiação dos transdutores, cujos resultados serão validados por meio da análise experimental em placas de materiais isotrópicos (alumínio). Um dos objetos principais da pesquisa será o estudo e implementação de arrays de transdutores piezelétricos e técnicas de formação de imagens, que serão utilizadas para a localização e identificação dos defeitos. Aspectos importantes serão as possíveis geometrias e distribuições dos transdutores (lineares ou esparsos), o número de elementos e diferentes apodizações. Além disso, ferramentas de processamento e/ou fusão de imagens serão investigadas para melhorar a imagem com relação a resolução e contraste. (AU)