| Título: | ANÁLISE DE TRANSDUTORES ACÚSTICO ELETROMAGNÉTICOS DO TIPO ÍMÃS PERMANENTES PERIÓDICOS COM DOIS COMPRIMENTOS DE ONDA NOMINAIS | ||||||||||||
| Autor(es): |
JOAO PAULO CARDOSO DO CARMO |
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| Colaborador(es): |
ALAN CONCI KUBRUSLY - Orientador LUCAS MONTEIRO MARTINHO - Coorientador |
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| Catalogação: | 09/DEZ/2025 | Língua(s): | PORTUGUÊS - BRASIL |
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| Tipo: | TEXTO | Subtipo: | TRABALHO DE FIM DE CURSO | ||||||||||
| Notas: |
[pt] 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. [en] All data contained in the documents are the sole responsibility of the authors. The data used in the descriptions of the documents are in conformity with the systems of the administration of PUC-Rio. |
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| Referência(s): |
[pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/TFCs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=74489@1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/TFCs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=74489@2 |
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| DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.74489 | ||||||||||||
| Resumo: | |||||||||||||
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A inspeção de estruturas metálicas por ondas ultrassônicas guiadas é uma atividade essencial em ensaios
não destrutivos, especialmente devido à capacidade de detecção de danos em longos alcances. Entre os
diversos tipos de ondas guiadas, as ondas de cisalhamento horizontal (SH) se destacam pela sua baixa
dispersão, simplicidade modal e alta robustez em aplicações industriais. A geração dessas ondas por
transdutores acústicos eletromagnéticos (EMATs) é particularmente vantajosa, pois permite operação
totalmente sem contato, alta tolerância a superfícies revestidas e grande flexibilidade na escolha da
polarização e direção de propagação. Entretanto, EMATs convencionais do tipo ímãs permanentes
periódicos, do inglês periodic permanent magnet (PPM), apresentam uma limitação estruturante: seu
comprimento de onda nominal é definido exclusivamente pela periodicidade magnética do arranjo de
ímãs. Isso faz com que cada dispositivo opere de forma eficiente apenas em um único número de onda,
restringindo o transdutor a um único modo ou região da dispersão, o que nem sempre atende às
demandas de inspeções que exigem múltiplas frequências, diferentes modos de SH ou diferentes
profundidades de penetração. O presente trabalho aborda essa limitação ao estudar um novo conceito
de EMAT de duplo comprimento de onda nominal, baseado na superposição espacial de dois arranjos PPM
elementares de periodicidades distintas. Ao combinar dois comprimentos de onda em um único
dispositivo, torna-se possível acessar dois números de onda independentes, ampliando a capacidade de
seleção modal e permitindo maior adaptabilidade a diferentes regimes operacionais. A existência
simultânea dessas duas periodicidades dá origem a um espectro espacial composto, no qual convivem
duas componentes fundamentais associadas aos arranjos constituintes do transdutor. Assim, o objetivo
central deste estudo é analisar, modelar e validar o comportamento espacial da força de Lorentz desse
EMAT híbrido, demonstrando como a inserção de duas periodicidades magnéticas distintas permite a
excitação seletiva de ondas SH em dois comprimentos de onda diferentes a partir de um único transdutor,
superando as limitações inerentes aos PPM EMATs convencionais. Para isso, são empregados três níveis
complementares de análise: um modelo teórico simplificado, simulações magnetostáticas via FEM e
simulações dinâmicas no domínio da frequência (FEM-FS), permitindo uma avaliação integrada do
dispositivo. Os resultados mostram que as periodicidades previstas são reproduzidas com erro inferior a
5 porcento e que o transdutor híbrido apresenta duas bandas de excitação bem definidas, confirmando sua
capacidade de operar de forma seletiva em ambos os comprimentos de onda nominais.
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