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CONEM 2022
XI Congresso Nacional de Engenharia Mecânica - CONEM 2022
ANÁLISE NUMÉRICA DO CONTRASTE TÉRMICO DE DEFEITOS EM METAIS E COMPÓSITOS USANDO TERMOGRAFIA PULSADA
Submission Author:
John Vanderley Rodrigues Correia , MA , Brazil
Co-Authors:
John Vanderley Rodrigues Correia, Tarcio Cardoso, Alisson Figueiredo
Presenter: John Vanderley Rodrigues Correia
doi://10.26678/ABCM.CONEM2022.CON22-0507
Abstract
Este trabalho tem como objetivo analisar numericamente a profundidade e o tamanho dos defeitos em placas de aço 1010 e em plástico reforçado com fibra de carbono (CFRP) utilizando a técnica de termografia infravermelha pulsada a partir do software comercial COMSOL. O estudo será realizado utilizando os valores encontrados a partir do comportamento térmico do material durante a aplicação do pulso de calor, observando as diferenças de temperaturas na região com e sem defeito. O modelo numérico utilizado no software de simulação será uma estrutura com furos de fundo plano com diferentes dimensões. A técnica da termografia infravermelha pulsada obtém imagens térmicas superficiais a partir de um pulso de calor aplicado à superfície do corpo de prova, possibilitando um estudo sem contato e com alta velocidade de inspeção utilizada para a detecção de defeitos próximos à superfície do material testado. Diversas propriedades e parâmetros termofísicos influenciam o fenômeno de transferência de calor, tais como: efusividade térmica, difusividade térmica, tempo de resfriamento e contraste térmico. Sendo que a efusividade e difusividade térmica dependem da condutividade térmica, da massa específica e do calor específico do material. A difusividade térmica caracteriza como o material responde a mudança de temperatura, e o tempo resfriamento está relacionado a todos parâmetros. Tendo uma medida quantitativa da temperatura na zona defeituosa e na região sem defeito, pode-se analisar o contraste térmico do material. Os resultados mostram que é possível localizar defeitos superficiais a partir da termografia infravermelha pulsada. Percebeu-se nas simulações numéricas que há mudanças no contraste térmico e tempo de resfriamento para defeitos de diferentes profundidades e tamanhos, possibilitando assim a sua caracterização a partir das imagens termográficas. Este trabalho tem o potencial de desenvolver análises numéricas que poderão ser utilizadas para otimização de técnicas de estimativas de defeitos em estruturas de aço e compósitos a partir de imagens infravermelhas.
Keywords
termografia infravermelha, simulação numérica, Defeitos, transferência de calor, aço 1010, CFRP
