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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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:carpedien.ien.gov.br:ien/558 |
| Date | 06 1900 |
| Creators | DUTRA, Marco Aurélio Monteiro |
| Contributors | PEREIRA, Cláudio Márcio do Nascimento Abreu, LAMY, Carlos Alfredo, PAYÃO FILHO, João da Cruz, BITTENCOURT, Marcelo de Siqueira Queiroz |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional do IEN, instname:Instituto de Engenharia Nuclear, instacron:IEN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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