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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/15938| Type: | Dissertação |
| Title: | Análise da integridade estrutural de compósitos através da caracterização fractal de sinais de emissão acústica |
| Title in English: | Analysis of the structural integrity of composites through fractal characterization of acoustic emission signals |
| Authors: | Silva, Francisco Estênio da |
| Advisor: | Gonçalves, Lindberg Lima |
| Co-advisor: | Matos, José Maurício Oliveira |
| Keywords: | Ciência dos materiais;Resina epoxi DER 331;Matriz polimérica;Método espectral de Fourier |
| Issue Date: | 2002 |
| Citation: | SILVA, F. E. Análise da integridade estrutural de compósitos através da caracterização fractal de sinais de emissão acústica. 2002. 102 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2002. |
| Abstract in Brazilian Portuguese: | Neste trabalho analisou-se a integridade mecânica do material compósito constituído por uma matriz polimérica, resina epoxi DER 331, e por fibra de vidro tipo ‘E’ como agente de reforço. Esta análise foi realizada utilizando-se o ensaio de emissão acústica, com o objetivo de correlacionar as formas de onda dos sinais com os mecanismos de falhas associados aos esforços de tração e flexão aplicados a espécimes fabricados com tal material. Na análise dos sinais como função do tempo foram utilizados os métodos de contagem de caixas, que fornece a dimensão fractal, e o do intervalo re-escalado de Hurst, sendo também utilizado o método espectral de Fourier para a análise no domínio da freqüência. Mostrou-se que os expoentes calculados pelos métodos espectral de Fourier e re-escalado de Hurst estão correlacionados com a dimensão fractal obtida pelo método de contagem de caixa, e satisfazem as relações previstas pelas leis de escala. Os resultados mostraram também a existência de duas regiões de escala distintas, sendo uma caracterizada pela persistência do sinal e outra por um comportamento aleatório característica do ruído presente. As dimensões fractais obtidas apresentaram-se independentes da taxa de aquisição da forma da onda emitida indicando a propriedade de auto-similaridade dos sinais estudados, o que confirma a sua característica fractal. Finalmente, é conjecturado uma correlação entre o coeficiente de Hurst/dimensão fractal e as falhas mecânicas observadas. |
| Abstract: | In this work it is analysed the mechanical integrity of the composite material constituted of a polymeric matrix, epoxy resin DER 331, reinforced by glass fiber type E. This analysis has been done by using the acoustic emission testing with the aim to correlating the wave-form of the pulse with the flaw mechanisms associated to the tensile and bending loads applied to the samples. The analysis of the pulses as a function of time has been made by using box counting method, which provides the fractal dimension, and the rescaled Hurst analysis. The analysis in the frequency domain has been made by using the spectral Fourier method It has been shown that the exponents obtained from the spectral Fourier method and the rescaled Hurst analysis are correlated to the box counting fractal dimension, and satisfy the known relations obtained from the scaling laws. The results have also shown the existence of two scaling regions, characterized by the persistence of the pulse and by a random behaviour, respectively. The fractal dimensions have also been shown to be independent of time acquisition of the emitted pulse, and this indication of self-similarity confirms its fractal characteristics. Finally, it is conjectured a correlation between the Hurst coefficient/fractal dimension and the mechanical flaws observed. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/15938 |
| Appears in Collections: | DEMM - Dissertações defendidas na UFC |
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