Detecção de dano estrutural em ambientes ruidosos baseada na impedância eletromecânica e ondas de Lamb com transdutores piezelétricos excitados com sinais de alta frequência

Resumo

Os transdutores piezelétricos são utilizados em muitas aplicações e, nos últimos anos, tem crescido o uso desses transdutores em técnicas não destrutivas de detecção de danos estruturais. Tais técnicas permitem a detecção de danos incipientes em diversos tipos de estrutura de forma minimamente invasiva e, por isso, são amplamente investigadas para aplicações em sistemas de monitoramento de integridade estrutural, também conhecidos como sistemas de SHM - Structural Health Monitoring. Entre as técnicas não destrutivas mais conhecidas que utilizam transdutores piezelétricos estão a técnica da Impedância Eletromecânica (E/M), que tem como princípio a relação entre a impedância elétrica do transdutor e a impedância mecânica da estrutura monitorada, e a técnica das ondas de Lamb, que é baseada na propagação de uma onda guiada entre um transdutor atuador e um transdutor sensor. Ambas as técnicas utilizam um transdutor atuador que promove uma excitação forçada da estrutura monitorada e esta pesquisa tem como objetivo analisar e comparar as duas técnicas com o transdutor atuador excitado com sinais de alta frequência, tendo como foco a aplicação em ambientes ruidosos, que é a condição normalmente encontrada em aplicações reais. As duas técnicas terão seus desempenhos avaliados quanto à sensibilidade ao dano estrutural e aos efeitos de ruído, que será gerado por meio de um transdutor fixado na estrutura e excitado com diversos tipos de ruído de diferentes intensidades. A expectativa é obter ao final desta pesquisa um estudo detalhado do comportamento dos dois métodos de detecção de dano com sinais de excitação de alta frequência e sob a influência de ruído, o que pode ser uma boa referência para o desenvolvimento de sistemas de monitoramento de integridade estrutural. (AU)