Aplicações de técnicas de ultrassom (2010)
- Autor:
- Autor USP: BUIOCHI, FLÁVIO - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMR
- Subjects: ULTRASSONOGRAFIA (SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL); ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS; SENSORES ELETROMECÂNICOS; PROCESSAMENTO DE SINAIS ACÚSTICOS; VISCOSIDADE DO FLUXO DOS LÍQUIDOS (MEDIÇÃO)
- Language: Português
- Abstract: Apresentam-se neste texto sistematizado os trabalhos de pesquisa realizados pelo autor na área de ultrasom, destacando-se três tópicos dentro deste tema: modelagem de campo acústico, desenvolvimento de transdutores ultrassônicos e caracterização de materiais por ultrassom. Foram implementadas metodologias computacionais em MATLAB e ANSYS para a simulação de campos ultrassônicos transmitidos e dos ecos refletidos de interfaces planas e côncavas. Os resultados das simulações foram verificados experimentalmente, mostrando a importância da modelagem como ferramenta para se obter informações sobre defeitos. Foram pesquisados novos métodos de desenvolvimento de transdutores monoelementos e arrays, baseados em materiais piezelétricos e piezocompósitos, para acoplamento em sólido e água, assim como transdutores para acoplamento em ar. Inicialmente, foram implementados métodos analíticos e numéricos com o intuito de se obter modelagens desses transdutores, da propagação de ondas de ultrassom e meios fluidos (líquidos e ar) e sólidos, da interação de ondas com interfaces e defeitos, e da recepção por transdutores operando em modo pulso-eco. Uma vez simulados, foram construídos transdutores convencionais e piezocompósitos 1-3 com freqüências entre 1 e 5 MHz para inspeção de oleodutos. Protótipos dos transdutores arrays de 1 MHz também foram fabricados, caracterizados, e avaliados quanto à capacidade de detecção de defeitos em corpos-de-prova. Para isso, foram realizados ensaios não destrutivos por ultrassom, implementando-se técnicas de processamento de sinais para a formação de imagens em modo-B.No caso da caracterização de materiais por ultrassom, foram desenvolvidas e aperfeiçoadas técnicas para se determinar propriedades de líquidos (viscosidade dinâmica, viscoelasticidade, impedância acústica) e propriedades de materiais sólidos piezelétricos (constantes elásticas, piezelétricas e dielétricas) e não piezelétricos (constantes elásticas, velocidades de propagação longitudinal e de cisalhamento). As propriedades de materiais sólidos, piezelétricos e não piezelétricos, podem ser utilizadas na modelagem dos transdutores. Além disso, foram desenvolvidos e aplicados métodos, teóricos e experimentais, de medição de viscosidade de líquidos por ultrassom, que possibilitam obter valores mais precisos da viscosidade a baixas freqüências e o comportamento viscoelástico do líquido em função da freqüência. Verificou-se experimentalmente que a conversão de modo é um meio efetivo para gerar ondas de cisalhamento, as quais são usadas na medição da viscosidade.
- Imprenta:
- Data da defesa: 26.05.2010
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ABNT
BUIOCHI, Flávio. Aplicações de técnicas de ultrassom. 2010. Tese (Livre Docência) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2010. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/3/tde-26112025-090458/pt-br.php. Acesso em: 29 dez. 2025. -
APA
Buiochi, F. (2010). Aplicações de técnicas de ultrassom (Tese (Livre Docência). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/3/tde-26112025-090458/pt-br.php -
NLM
Buiochi F. Aplicações de técnicas de ultrassom [Internet]. 2010 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/3/tde-26112025-090458/pt-br.php -
Vancouver
Buiochi F. Aplicações de técnicas de ultrassom [Internet]. 2010 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/3/tde-26112025-090458/pt-br.php - Analysis of a time-domain method to compute ultrasonic field through interfaces
- Simulação computacional da propagação de ondas de ultra-som em modo pulso-eco
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