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[en] STUDY OF SCATTERING OF ULTRASOUND WAVES BY DEFECTIVE INTERFACES / [pt] ESTUDO DO ESPALHAMENTO DE ONDAS ULTRA-SONICAS POR INTERFACES DEFEITUOSAS EM JUNTAS COLADAS

[pt] É notório que a resistência global de uma estrutura
composta por várias camadas coladas depende diretamente
da qualidade da adesão entre as mesmas. Imperfeições ao
longo das interfaces de adesão comprometem
significativamente a performance da estrutura. A
caracterização não destrutiva destas imperfeições é
geralmente tarefa muito difícil. O principal objetivo
deste trabalho é apresentar um método analítico-numérico
que permite modelar o campo acústico resultante da
interação entre ondas ultra-sônicas e interfaces
imperfeitas, auxiliando na escolha de parâmetros
para o emprego de métodos ultra-sônicos de inspeção. No
trabalho, a aproximação quase-estática, proposta por
Thompson em meados da década de oitenta,é combinada com o
método das perturbações para a modelagem de defeitos
localizados ao longo da camada de adesão. O método
desenvolvido admite que as camadas sejam feitas de
materiais anisotrópicos, e permite a modelagem em altas
frequências. Três simulações são apresentadas para
exemplificar a aplicação do método. Resultados destas
simulações onde feixes ultra-sônicos são incidentes em
placas imersas em água revelam frequências e ângulos de
incidência para os quais efeitos de espalhamento, que
permitem a caracterização de defeitos localizados, são
mais significativos. / [en] It is well known that the global strength of multi-layered
composite structures strongly depends on the quality of the
adhesion between its constituent elements. Imperfections
along interfaces of adhesion can strongly compromise
structure s performance. The characterization of such
defects is a very difficult task. The main goal of this
study is the development of an analytic-numerical method to
simulate the acoustic field resulting from the interaction
between ultrasonic waves and imperfect interfaces, helping
in selection of parameters for ultra-sonic inspecting
methods. The Quasistatic-approximation (QSA), introduced by
Thompson in 1982, is applied together with the perturbation
method to allow modelling of interfacial localized
aws. A solution algorithm for the problem is developed with
the aid of the invariant embedding method. It is applicable
to solve wave propagation problems in arbitrarily
anisotropic layered plates and it is stable for high
frequencies. Three simulations of multi-layered plates
immersed in acoustic uid are presented as illustration of
the application of the developed method. Results of those
simulations indicate the frequencies and angles of
incidence where the scattering effects, which allow the
characterization of localized defects, are more significant.

Identiferoai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:3326
Date07 March 2003
CreatorsRICARDO LEIDERMAN
ContributorsARTHUR MARTINS BARBOSA BRAGA, ARTHUR MARTINS BARBOSA BRAGA
PublisherMAXWELL
Source SetsPUC Rio
LanguagePortuguese
Detected LanguageEnglish
TypeTEXTO

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