Submitted by Almir Azevedo (barbio1313@gmail.com) on 2014-01-08T17:20:57Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_mestrado_ien_2009_09.pdf: 5210170 bytes, checksum: 0836aa909487f560b8548174b9614be0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-08T17:20:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_mestrado_ien_2009_09.pdf: 5210170 bytes, checksum: 0836aa909487f560b8548174b9614be0 (MD5) Previous issue date: 2009 / Os vasos de pressão das usinas nucleares Angra II e III, que são de grandes espessuras, têm como um dos seus componentes estruturais o aço 20 MnMoNi 55. A avaliação acustoelástica realizada através de ensaios ultrassônicos foi baseada na variação de velocidade da onda ultrassônica cisalhante de incidência normal em função da tensão aplicada no material, utilizando-se a técnica de birrefringência acústica, que é fundamentada na diferença fracional da velocidade da onda ultrassônica em relação à duas direções perpendiculares. Neste trabalho foram realizadas duas experiências. Na primeira, foi avaliado para esta técnica de análise de tensão um novo método de aquisição de sinais ultrassônicos que foi comparado com o método usual, pretendendo determinar suas potencialidades e limites para a aplicação em materiais com até 120 mm de espessura. Na segunda, foi realizado o estudo do comportamento acustoelástico do aço 20 MnMoNi 55. O novo método de aquisição de sinais ultrassônicos apresentou resultados satisfatórios e foi utilizado no estudo acustoelástico do aço 20 MnMoNi 55. A análise acustoelástica indicou que o material apresenta uma comportamento anisotrópico e heterogêneo. A constante acustoelástica do material, obtida experimentalmente através de ensaios de compressão realizados em corpos-de-prova do aço 20 MnMoNi 55, foi utilizada para a análise de tensão de forma quantitativa. Um corpo-de-prova do aço 20 MnMoNi 55 foi submetido à um ensaio de flexão para realizar a análise de tensão de forma qualitativa através da diferença entre as birrefringências obtidas durante o carregamento (B) e antes do carregamento (B0), em cada ponto estudado. Com os resultados obtidos foi possível identificar qualitativamente e quantitativamente as regiões compressivas e trativas. A realização destes ensaios permitiu verificar a eficiência da técnica ultrassônica de birrefringência acústica para analisar o estado de tensões. / The pressure vessels of the Angra II and Angra III nuclear power plants, which are of large thickness, have as one of their structural components the 20 MnMoNi 55 steel. The acoustoelastic evaluation carried out through non-destructive ultrasonic tests was based on the variation of the speed of ultrasonic shear waves of normal incidence as a function of the stress applied in the material using the acoustic birefringence technique, which considers the fractional difference of the speeds of two ultrasonic waves propagating in orthogonal directions. In this work two experiments were carried out. In the first one, a new method for acquisition of ultrasonic signals for joint application with this technique of stress analysis was evaluated by comparison with the conventional one. The aim was to determine its potential and limitations for application in materials up to 120 mm of thickness. In the second experiment, the acoustoelastic behavior of the 20 MnMoNi 55 steel was studied. The new method of acquiring ultrasonic signals led to satisfactory results and was used in the study of the acoustoelastic behavior of the 20 MnMoNi 55 steel. The acoustoelastic analysis indicated that the material has an anisotropic and heterogeneous behavior. The acoustoelastic constant of this material, obtained experimentally from the analysis of the graphs of the material behavior (birefringence x stress) under compression tests performed on specimens of the 20 MnMoNi 55 steel, was used for the quantitative stress analysis. A specimen of the 20 MnMoNi 55 steel was subjected to a bending test to carry out a qualitative stress analysis through the difference between the values of the birefringence obtained during loading (B) and before loading (B0) in every point studied. With the obtained results it was possible to identify qualitative and quantitatively the regions of the specimen under compressive and tensile stresses. The execution of these tests allowed to verify the efficiency of the ultrasonic technique of the acoustic birefringence for the analysis of stress states.