Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-18T20:56:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PereiraJunior_Paulo_M.pdf: 2502718 bytes, checksum: 61cbb4283644bcdc64ec5c11f45f8532 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A medição de tensão por ultrassom é baseada no princípio da acustoelasticidade que relaciona a deformação de um corpo submetido a um estado de tensão com a variação da velocidade de propagação de onda no corpo. A relação entre tensão e velocidade de onda é determinada pelo módulo de elasticidade e pela constante acustoelástica. Constantes acustoelásticas podem ser obtidas experimentalmente ou calculadas em função de constantes elásticas de segunda e terceira ordem. O objetivo deste trabalho é determinar as constantes elásticas que compõem a constante acustoelástica e avaliar a influência da anisotropia gerada por laminação no efeito acustoelástico para barras laminadas de liga de alumínio 7050 T7451. Constantes acustoelásticas e constantes elásticas de segunda e terceira ordem foram determinadas utilizando a técnica de ultrassom e considerando o material ortotrópico. Ondas longitudinais, cisalhantes e longitudinais criticamente refratadas (Lcr) foram utilizadas para as medições. O valor da constante acustoelástica obtido experimentalmente foi comparado com o valor calculado a partir das constantes elásticas medidas considerando o material isotrópico. O resultado da comparação mostrou que a diferença entre o valor da constante acustoelástica medido e calculado pode chegar a 7 %. Este resultado, além de indicar o grau de influência da anisotropia no efeito acustoelástico, pode ser utilizado como parâmetro de incerteza na medição de tensão quando é utilizada a constante acustoelástica para materiais isotrópicos, ao invés de ortotrópicos, calculada a partir de valores de constantes elásticas conhecidos / Abstract: The evaluation of stress with ultrasonic waves is based on the acoustoelastic theory, which relates the strain in a body under stress with changes in the velocity of a wave travelling through the body. The relation between stress and wave velocity is determined by elastic modulus and by the acoustoelastic constant. Acoustoelastic constants can be experimentally measured or calculated from second and third order elastic constants. The aim of this work is to find the elastic constants that compose the acoustoelastic constant and evaluate the influence of anisotropy generated by rolling in the acoustoelastic effect for rolled bars of aluminum alloy 7050 T7451. Acoustoelastic constants and second and third order elastic constants were determined using ultrasonic techniques and considering the material as orthotropic. Longitudinal, shear, and critically refracted longitudinal waves (Lcr) were utilized in the experiments. The value of the acoustoelastic constant obtained experimentally was compared to the constant calculated using the elastic constants measured and considering the material as isotropic. The result of the comparison showed that the difference between the acoustoelastic constant measured and the calculated one can reach 7 %. In addition of indicating the influence of the anisotropy in the acoustoelastic effect, this result also can be used as an uncertainty parameter in evaluating stress using the acoustoelastic constant calculated using the elastic constants and considering the material isotropic, instead of orthotropic / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Mauro Augusto Demarzo, Inácio Maria Dal Fabbro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-18T17:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Affonso_EudirAlves_D.pdf: 5364894 bytes, checksum: 5129a906f83a74c648da3835cf634275 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A análise do comportamento das estruturas das obras de engenharia civil passam pela determinação das deformações e tensões atuantes em seus elementos. Neste contexto, a extensometria desempenha um papel fundamental. Nos laboratórios de estruturas civis do Brasil, os extensômetros utilizados, em geral, têm se limitado a determinar a deformação específica em um dado ponto dos corpos-de-prova. Verifica-se, porém, que a extensometria óptica apresenta-se como alternativa vantajosa para esta tarefa, fornecendo resultados para todos os pontos da área de medição (em campo inteiro ou full field). Entre as técnicas da extensometria óptica, a de moiré foi escolhida por ser a mais simples e apresentar os menores índices relativos de ruídos. O objetivo geral desta tese foi a implantação desta técnica. Os resultados mostraram que a sensibilidade da técnica de moiré por interferência mecânica (ou geométrica) alcançou níveis que anteriormente só podiam ser obtidos com o uso de interferômetros (moiré interferométrico). Esta tarefa foi possível por multiplicação de franjas obtida por processo digital (DFM), e mostrou-se capaz de medir deformações micrométricas a partir de retículos de baixa frequência. Este trabalho é apresentado como técnica de moiré geométrico digital (TMGD), pois tudo, desde a captura da imagem do retículo do modelo até a geração de franjas foi feita por meio digital, e não se insere na classificação geral das técnicas de moiré presente na bibliografia. O resultado obtido foi algo ainda inovador: uma técnica de baixo custo, insensível a perturbações do meio-ambiente, e capaz de fazer medições na superfície plana dos diversos materiais estruturais, sem aparatos dispendiosos. As conclusões mostram a aplicabilidade do método proposto para medir deformações e analisar tensões em modelos e estruturas de engenharia civil / Abstract: The study of the behavior of building structures pass through the determination of the strain and stresses to evaluate the level of local and global security against the active actions. In the last years in Brazil, the extensometers have been commonly used to measure the strain at a specific single point. The optical extensometry presents itself as an alternative to this task by providing results for all points of measurement area (full field). The moiré techniques are the simplest of the optical extensometry and have the smaller indeces relating to noise. In this work, the sensitivity of mechanics (or geometric) interference of moiré technique reached levels that previously could only be obtained using interferometers (moiré interferometry). It is worth noting that interferometers are appliances that cost thousands of dollars. This task was made possible through the multiplication of fringes obtained through digital technology with application present in photography and digital image processing and proved able to measure deformations for micrometric from very low frequency cross gratings. This work is presented as digital geometric moiré technique (TMGD) because everything from image capture of specimen gratings until the generation of fringes was made by digital means and therefore does not fall within the classification set out in chapter which deals with the classification of moiré techniques. The result was something still unheard in civil engineering in Brazil, a low-cost technique, insensitive to vibrations and of the environment, moreover able to make measurements in plane surfaces without major apparatus. Findings show the applicability of the proposed method to measure strain and to analyze stresses in models and civil engineering structures / Doutorado / Estruturas / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Paulo Roberto Gardel Kurka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-06T16:26:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Iizuka_EduardoKenji_M.pdf: 15704991 bytes, checksum: d25013321bbe7f7be9760b4235125e16 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O trabalho apresenta os resultados obtidos na simulação numérica e medição extensométrica de peneiras vibratórias de alta capacidade. Para o estudo numérico utilizou-se o software MSC.FEA 2005 que é uma integração dos softwares MSC.Patran e MSC.Nastran, obtendo-se resultados de tensão de von Mises apresentados na forma de gráficos e tabelas. Nas medições experimentais foram empregados extensômetros do tipo roseta 45° que possibilitaram a determinação das tensões principais e consequentemente a tensão de von Mises dos pontos instrumentados. Os valores de tensão de von Mises numéricos e experimentais formam comparados resultando em uma diferença média satisfatória de 8,4% considerando-se a complexidade do equipamento analisado. Os resultados deste trabalho são importantes para os futuros projetos de peneiras vibratórias de alta capacidade, visando garantir a integridade física do equipamento / Abstract: The work presents the results of numerical simulation and strain gage measurements for high capacity vibrating screens. MSC.FEA 2005 software that is an integration of the MSC.Patran and MSC.Nastran softwares was used to get the numerical results of von Mises stress, which is presented in charts and tables formo Strain gages type rosette 45° were used on experimental measurements and allowed the determination of principal stress hence von Mises stress, in the analyzed points. Numerical and experimental values of stress were compared and resulted into an 8.4% mean difference, which is a satisfactory result considering the complexity of the equipment. The results presented in this work create an important base to future designs of high capacity vibrating screens, aiming at the physical integrity of the equipment / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica