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Modelagem de ensaios não destrutivos por ultra-som utilizando o método dos elementos finitos (2005)

  • Authors:
  • Autor USP: MEDINA, JIMMY ERNESTO SAN MIGUEL - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PMR
  • Subjects: ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS
  • Language: Português
  • Abstract: Os modelos existentes de propagação de ondas de ultra-som em meios líquidos e sólidos consideram a geração e recepção das ondas produzidas por transdutores simulados segundo o modelo do pistão plano ou com excitações cuja amplitude varia radialmente no pistão. Esses modelos são simplificados e não explicam completamente o comportamento real de transdutores de ultra-som interagindo com líquidos e sólidos. As verificações experimentais de propagação da onda de ultra-som em meios líquidos mostram que a onda de borda é diferente da onda plana. Observa-se também a existência de outras ondas não previstas nos modelos anteriores. Essas ondas são conhecidas como ondas head. A utilização do método dos elementos finitos (MEF) para a modelagem de propagação de ondas de ultra-som, incluindo o transdutor piezelétrico, permite a obtenção de resultados realísticos, conseguindo assim descrever com maior precisão o comportamento do transdutor e das ondas de ultra-som se propagando em diferentes meios e interagindo com defeitos que se comportam como refletores. Apesar disso, os resultados desses modelos dependem das características precisas dos materiais que compõem o transdutor. O transdutor de ultra-som é composto por uma cerâmica piezelétrica, por camadas de casamento e de retaguarda que geralmente são compósitos de epóxi com alumina e epóxi com tungstênio respectivamente, e pelo encapsulamento. Neste trabalho é analisada a resposta transiente de um transdutorcircular de 2MHz, com diâmetro de 12,7mm, banda larga. O modelo do transdutor foi implementado com o método de elementos finitos. A análise transiente pelo MEF é implementada com o software ANSYS. Os resultados do modelo mostram que as formas das ondas de borda e head variam segundo as propriedades dos materiais da cerâmica e da camada de retaguarda. Na primeira parte do trabalho o transdutor é analisado o modo de transmissão em água. ) Os resultados do modelo com MEF foram comparados com os resultados do modelo do pistão plano e com verificações experimentais obtidos em tanque de imersão com um hidrofone tipo agulha. Na segunda parte é realizada a análise do transdutor operando em modo pulso-eco radiando em peças de teste com e sem defeito, utilizando acoplamento direto e acoplamento por buffer de água. Os resultados do MEF apresentam boa concordância com os resultados obtidos experimentalmente
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 21.12.2005
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      SAN MIGUEL MEDINA, Jimmy Ernesto; ADAMOWSKI, Júlio Cezar. Modelagem de ensaios não destrutivos por ultra-som utilizando o método dos elementos finitos. 2005.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2005. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3132/tde-15022006-161038/ >.
    • APA

      San Miguel Medina, J. E., & Adamowski, J. C. (2005). Modelagem de ensaios não destrutivos por ultra-som utilizando o método dos elementos finitos. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3132/tde-15022006-161038/
    • NLM

      San Miguel Medina JE, Adamowski JC. Modelagem de ensaios não destrutivos por ultra-som utilizando o método dos elementos finitos [Internet]. 2005 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3132/tde-15022006-161038/
    • Vancouver

      San Miguel Medina JE, Adamowski JC. Modelagem de ensaios não destrutivos por ultra-som utilizando o método dos elementos finitos [Internet]. 2005 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3132/tde-15022006-161038/

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