Orientador: Jozué Vieira Filho / Resumo: As técnicas de detecção de danos baseadas na Impedância Eletromecânica (EMI) baseiam-se na capacidade dos materiais piezoeléctricos em atuar como sensores e atuadores e contribuem para o desenvolvimento de sistemas de Structural Health Monitoring (SHM). As técnicas clássicas baseadas na EMI utilizam um transdutor Pb-Lead Zirconate Titanite (PZT ) ligado à estrutura monitorada e medem a assinatura de impedância do PZT. No entanto, as técnicas baseadas na EMI dependem de diferentes fatores, como faixa de frequência, número de PZT, temperatura ambiente, tipo de estrutura, entre outros. Assim, para demonstrar a eficácia dos métodos baseados na EMI, faz-se necessário realizar experimentos práticos, o que não é uma tarefa trivial, considerando tais fatores. Portanto, neste trabalho são estudados e propostos procedimentos para criar modelos numéricos, usando elementos finitos (FE), de técnicas baseadas na EMI usando o software PZFlex®. Além disso, os modelos desenvolvidos são usados para propor uma técnica inovadora de compensação de temperatura em sistemas baseados na EMI. Foram modeladas, simuladas e analisadas algumas estruturas clássicas como placa-de-alumínio/PZT e tubo-de-aço/PZT. Os resultados das simulações foram comparados com os equivalentes obtidos com modelos experimentais reais e mostraram-se fortemente correlacionados, indicando que o modelo proposto pode ser uma ferramenta poderosa para o desenvolvimento de técnicas de SHM baseadas na EMI. Foram realizadas simulações ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The damage detection techniques based on the Electromechanical Impedance (EMI) rely on the ability of piezoelectric materials in acting as sensors and actuators and contribute to the development of Structural Health Monitoring (SHM) systems. The classical EMI-based techniques use a Pb-Lead Zirconate Titanite (PZT) transducer bonded to the monitored structure and measure the impedance signature of the PZT. However, the techniques based on EMI depend on different factors, such as frequency range, number of PZTs, environmental temperature, type of structure, among others. Thus, to demonstrate the effectiveness of EMI-based methods, it is necessary to carry out practical experiments, which is not a trivial task considering such factors. Therefore, in this work, it is studied and proposed procedures to create numerical models of techniques based on the EMI, using finite elements (FE) and the PZFlex® software. In addition, the developed models are used to propose an innovative temperature compensation technique for EMI-based systems. Some classical structures were modelled, simulated and analyzed, such as aluminum plate/PZT and steel pipe/PZT. The results of the simulations were compared with the equivalents obtained by experimental models and showed to be strongly correlated, indicating that the proposed model can be a powerful tool for the development of EMI-based SHM techniques. Simulations were performed to analyze the behavior of the signatures under the effect of temperature,... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UNESP/oai:www.athena.biblioteca.unesp.br:UEP01-000919295 |
| Date | January 2019 |
| Creators | Antunes, Rothschild Alencastro. |
| Contributors | Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" Faculdade de Engenharia (Campus de Ilha Solteira). |
| Publisher | Ilha Solteira, |
| Source Sets | Universidade Estadual Paulista |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | text |
| Format | f. |
| Relation | Sistema requerido: Adobe Acrobat Reader |
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