Avaliação de propriedades acustoelásticas do polímero termoplástico polimetilmetacrilato por ultrassom

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dc.contributor.advisor1Vieira, Sílvio Leão
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1254102050392862eng
dc.contributor.referee1Vieira, Sílvio Leão
dc.contributor.referee2Fagundes Neto, Marlipe Garcia
dc.contributor.referee3Silva, Jonas Oliveira da
dc.creatorRezende, Ana Cláudia Barbosa
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2162043760595549eng
dc.date.accessioned2017-12-14T10:16:48Z
dc.date.issued2017-11-17
dc.description.abstractUltrasound is a powerful tool used in modern medical and industrial applications. The portability, applicability and ease of working with ultrasound, together with the fact that it is a non-destructive technique and of lower costs, contribute to its use. Modernly, thermoplastic polymer polymethylmethacrylate (acrylic) or PMMA has been used for a variety of applications, from transparent aerospace components to medical-hospital equipment. The study of PMMA’s acustoelasticity using ultrasonic methods allows the indirect inspection of certain physical characteristics of this material. It is known that acoustic waves are a ected by the characteristics of the medium, such as temperature, texture and tension. The research was divided into three stages, the first one to analyze the influence of temperature on the velocity of critically refracted longitudinal ultrasonic waves (Lcr) in PMMA. For this, the transmission method was used for three di erent frequencies. In the second, the structural anisotropy was evaluated using the acoustic birefringence using the pulse-echo method. At this stage a rectangular sample was fractured transversely and rejoined to simulate a symmetry break. The third and final step was devoted to characterizing the acoustoelastic constants L22, L21 and L23 of homogeneous samples by means of longitudinal and shear waves in the pulse-echo mode and the application of an uniaxial force. The results with the waves Lcr showed a significant influence of the temperature on the propagation velocity of the ultrasonic waves, another factor of influence was the frequency of the transducers. On the other hand, with acoustic birefringence it was possible to identify a great variation of this magnitude near the fractured zone, that is, of greater anisotropy. The acoustoelastic constants L22, L21 and L23 were characterized and an increase in the propagation time of the ultrasound wave as a function of the strain was observed for the constants L22 and L23. The constant L21 decreased the propagation time of the ultrasonic shear wave as a function of the deformation. The ultrasonic techniques employed were relevant and allowed to obtain new results not yet described in the literature. The characterization of the acoustoelastic constants also made it possible to estimate the third order elastic constants (l, m, n and A, B, C). The constants characterized in this research are important to obtain a complete understanding of the elastic properties of polymethylmethacrylate.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2017-12-13T14:36:06Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ana Cláudia Barbosa Rezende - 2017.pdf: 21935269 bytes, checksum: 272d811b336e01cf2107f2eda5d68db3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)eng
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dc.description.resumoO ultrassom é uma poderosa ferramenta empregada modernamente tanto em aplicações médicas quanto industriais. A portabilidade, aplicabilidade e facilidade em se trabalhar com ultrassom, aliado ao fato de ser uma técnica não-destrutiva e de custos mais baixos, contribuem para sua utilização. Modernamente, o polímero termoplástico polimetilmetacrilato (acrílico) ou PMMA tem sido utilizado para diversas aplicações, desde componentes aeroespaciais transparentes a equipamentos médico-hospitalares. O estudo da acustoelasticidade do PMMA empregando métodos ultrassônicos possibilita a inspeção indireta de certas características físicas deste material. Sabe-se que as ondas acústicas são afetadas pelas características do meio, como a temperatura, textura e tensões. A pesquisa foi dividida em três etapas, a primeira dedicada a analisar a influência da temperatura sobre a velocidade das ondas ultrassônicas longitudinais criticamente refratadas (Lcr) noPMMA.Para isso, foi empregado o método de transmissão para três frequências distintas. Na segunda, foi avaliada a anisotropia estrutural empregando a birrefringência acústica por meio do método pulso-eco. Nesta fase uma amostra retangular foi fraturada transversalmente e novamente unida para simular uma quebra de simetria. A terceira e última etapa foi dedicada a caracterizar as constantes acustoelásticas L22, L21 e L23 de amostras homogêneas por meio de ondas longitudinais e cisalhantes no modo pulso-eco e a aplicação de uma força uniaxial. Os resultados com as ondas Lcr mostraram influência significativa da temperatura sobre a velocidade de propagação das ondas ultrassônicas, outro fator de influência foi a frequência dos transdutores. Por sua vez, com a birrefringência acústica foi possível identificar uma grande variação dessa grandeza próxima a zona fraturada, ou seja, de maior anisotropia. As constantes acustoelásticas L22, L21 e L23 foram caracterizadas e observou-se um crescimento do tempo de propagação da onda de ultrassom em função da deformação para as constantes L22 e L23. A constante L21 apresentou decréscimo do tempo de propagação da onda cisalhante ultrassônica em função da deformação. As técnicas ultrassônicas empregadas mostraram-se relevantes e possibilitaram a obtenção de novos resultados ainda não descritos na literatura. A caracterização das constantes acustoelásticas também possibilitou estimar as constantes elásticas de terceira ordem (l, m, n e A, B, C). As constantes caracterizadas nesta pesquisa são importantes para se obter uma completa compreensão das propriedades elásticas do polimetilmetacrilato.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESeng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationREZENDE, Ana Cláudia Barbosa. Avaliação de propriedades acustoelásticas do polímero termoplástico polimetilmetacrilato por ultrassom. 2017. 108 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e da Computação) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2017.eng
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/8039
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentEscola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação - EMC (RG)eng
dc.publisher.initialsUFGeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétrica e da Computação (EMC)eng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectUltrassompor
dc.subjectAcustoelasticidadepor
dc.subjectPolimetilmetacrilatopor
dc.subjectOndas longitudinais criticamente refratadaspor
dc.subjectBirrefringência acústicapor
dc.subjectUltrasoundeng
dc.subjectAcustoelasticityeng
dc.subjectPolymethylmethacrylateeng
dc.subjectCritically refracted longitudinal waveseng
dc.subjectAcoustic birefringenceeng
dc.subject.cnpqOUTROSeng
dc.titleAvaliação de propriedades acustoelásticas do polímero termoplástico polimetilmetacrilato por ultrassomeng
dc.title.alternativeEvaluation of acustoelastic properties of polymethylmethacrylate thermoplastic polymer by ultrasoundeng
dc.typeDissertaçãoeng

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