Avaliação do efeito acustoelástico em elementos de concreto usando a propagação de ondas ultrassônicas pelos métodos de transmissão direta e indireta

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Bompan, Karen Fernanda
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Acoustoelasticity; Acustoelasticidade; Avaliação de tensões; Concrete; Concreto; Stress analysis; Ultrasound; Ultrassom
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-31032021-185308/

O desenvolvimento da teoria da acustoelasticidade por Hughes e Kelly (1953) revelou a possibilidade da avaliação de tensões nos materiais usando o ultrassom. O efeito acustoelástico no concreto vem sendo estudado, mas, ainda é preciso obter um conhecimento muito maior sobre este fenômeno neste material para que a avaliação de tensões em estruturas de concreto in situ possa se tornar factível. O efeito acustoelástico precisa ser avaliado usando os métodos de transmissão direta e indireta das ondas ultrassônicas. Afinal, na prática, nem sempre será possível emitir as ondas nos elementos pelo método direto. Apesar disto, faltam estudos sobre o efeito acustoelástico no concreto usando o método indireto. Portanto, o objetivo deste trabalho foi investigar o efeito acustoelástico no concreto usando os métodos de transmissão direta e indireta. Ensaios ultrassônicos foram realizados de 3 maneiras em prismas de concreto submetidos à diferentes níveis de carregamento uniaxial de compressão: usando apenas o método de transmissão direta; ambos os métodos de transmissão, direta e indireta, e apenas o método de transmissão indireta com diferentes distâncias entre os transdutores. Verificou-se que a curva da variação relativa da velocidade em função da tensão precisa ser estabilizada e que a aplicação de 10 ciclos sequenciais de carregamento e descarregamento garante a estabilização. A curva para a fase de descarregamento se mostrou mais favorável para ser utilizada na análise de tensões. O efeito acustoelástico observado com o uso do método indireto se revelou bem maior do que o obtido pelo método direto. Além disto, ele foi influenciado pela distância de percurso das ondas. Foram encontradas equações empíricas para a obtenção da tensão no concreto com o ultrassom e uma formulação para se obter a tensão por meio do tensor constitutivo sem depender das constantes de Murnaghan (l, m e n) foi proposta. Este trabalho contribui com o conhecimento teórico sobre a acustoelasticidade, proporciona um avanço no conhecimento sobre o efeito acustoelático no concreto e auxilia no desenvolvimento de procedimentos de ensaio mais confiáveis para o estudo do fenômeno neste material.