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Coleção Digital
Título: ENHANCEMENT OF UNIDIRECTIONAL GENERATION OF SH ULTRASONIC WAVES WITH SIDE-SHIFTED PERIODIC PERMANENT MAGNET ELECTROMAGNETIC ACOUSTIC TRANSDUCERS AND MULTIPLE ROWS OF MAGNETS Autor: LUCAS MONTEIRO MARTINHO
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Colaborador(es):
ALAN CONCI KUBRUSLY - ADVISOR
Nº do Conteudo: 60938
Catalogação: 25/10/2022 Idioma(s): PORTUGUESE - BRAZIL
Tipo: TEXT Subtipo: THESIS
Natureza: SCHOLARLY PUBLICATION
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=60938@1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=60938@2
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.60938
Resumo:
Título: ENHANCEMENT OF UNIDIRECTIONAL GENERATION OF SH ULTRASONIC WAVES WITH SIDE-SHIFTED PERIODIC PERMANENT MAGNET ELECTROMAGNETIC ACOUSTIC TRANSDUCERS AND MULTIPLE ROWS OF MAGNETS Autor: LUCAS MONTEIRO MARTINHO
Nº do Conteudo: 60938
Catalogação: 25/10/2022 Idioma(s): PORTUGUESE - BRAZIL
Tipo: TEXT Subtipo: THESIS
Natureza: SCHOLARLY PUBLICATION
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=60938@1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=60938@2
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.60938
Resumo:
Shear horizontal (SH) ultrasonic waves are useful in the non-destructive
evaluation field. They can be generated, in metallic media, by electromagnetic
acoustic transducers (EMAT) that use an array of periodic permanent magnets
(PPM). PPM EMATs, in their conventional form, generate forward and
backward traveling SH waves. This feature is generally undesired. Recently,
a side-shifted dual-PPM EMAT has been proposed. This device generates
waves predominantly in a single direction. However, its radiation pattern
reveals backward side lobes. This thesis aims to improve the aforementioned
design through its construction parameters, more specifically, the number of
rows of magnets in the PPM array and the lateral separation between them.
An analytical model, based on the line source method, which considers the
wires projections as independent wave sources, was developed to calculate the
ultrasonic field generated by PPM EMATs, either for the conventional one
or the dual-PPM EMAT. Exploiting the developed model, it was possible
to compute the theoretical radiation pattern of the device in order to better
analyse how its construction parameters affect its unidirectionality. Three
different coil technologies were used, namely hand-wound coils and coils made
with flexible printed circuit boards (PCBs), either of polyamide or polyester
material. The magnet arrays were mounted on 3D-printed molds to ensure
their positioning. Experimental tests were carried out where the fabricated
device was placed onto a 1.5 mm-thick aluminum plate, and a commercial PPM
EMAT was used as a receiver, at different reception angles, in order to calculate
the radiation pattern of the dual-PPM EMAT. Overall, 44 units, combining
all coil technologies, were manufactured with lateral separation from 1 mm
to 4 mm and 1 to 4 rows of magnets per PPM. Experiments and theoretical
results presented good agreement. It was observed that either increasing the
number of rows of magnets or decreasing their lateral separation reduced the
intensity of the backward side lobes. When using the configuration of 4 rows of
magnets and 1 mm side shift, fabricated with polyamide PCBs, results revealed
that the intensity of the backward side lobes was reduced by 8.6 dB, when
compared with the original configuration. Regarding the coil technologies, it can be concluded that the use of flexible PCBs allowed one to obtain shorter lateral
separations between rows of magnets and simplified the fabrication process
of the dual-EMAT. Mainly, the poliamide-based flexible PCB coil presented
low average error between experimental and simulated measurements and the
easiest fabrication process among all three coil technologies tested.
Descrição | Arquivo |
COMPLETE |