Desenvolvimento de um par transmissor-receptor de transdutores piezelétricos ultrassônicos para aplicações submarinas.

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Boechat, Flavio Murtinho Braga
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Array; Finite element method; Hydrophone; Materiais cerâmicos; Método dos elementos finitos; Piezoceramic, Piezopolymer; Piezoelectric; Piezoeletricidade; Polímeros (Materiais); Sensor; Transducer; Ultrasound; Ultrassom
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-22032022-131148/

Nesta dissertação, são apresentados os procedimentos para o desenvolvimento de um par transmissor-receptor de transdutores piezelétricos ultrassônicos para aplicações submarinas. Inicialmente, identificou-se o estado da arte de cada tecnologia e selecionaram-se configurações adequadas para cada caso. Para o transmissor, foi usado um material piezocerâmico (PZT) com geometria linear de multielementos retangulares esbeltos, e para o receptor um material piezopolimérico (PVDF) foi usado para construir um hidrofone do tipo agulha. Os fundamentos do Método dos Elementos Finitos aplicado a estruturas piezelétricas foram descritos. O modelo em elementos finitos e as curvas de impedância elétrica obtidas de simulações utilizando-se o programa ANSYS foram apresentados para um elemento piezelétrico do transmissor. Os métodos e materiais empregados na fabricação e caracterização do transmissor foram detalhados. Os fundamentos do método da resposta impulsiva aplicado à acústica subaquática foram descritos. O modelo analítico baseado neste método foi implementado em MATLAB para simular campos acústicos produzidos por transdutores de geometria multielementos retangulares esbeltos. Os métodos e materiais empregados na fabricação e testes do hidrofone foram detalhados. Por fim, foram apresentadas as conclusões e sugestões para trabalhos futuros.