Browsing by Author "Rato, Jorge Daniel dos Santos"
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- Aplicação de fibras óticas para avaliar as alterações de temperatura em compósitos laminadosPublication . Rato, Jorge Daniel dos Santos; Silva, Abílio Manuel Pereira daHoje em dia os materiais compósitos são usados nas mais diversas áreas devido às suas propriedades únicas como a sua elevada resistência mecânica, elevada rigidez específica, resistência à corrosão, baixa densidade e bom desempenho à fadiga. Por outro lado os sensores de fibra ótica possuem um conjunto de vantagens como o seu tamanho e peso reduzidos, imunidade a interferências eletromagnéticas e à corrosão e também a possibilidade de serem facilmente introduzidas no interior das estruturas compósitas que se pretende monitorizar. Estas características únicas permitem que os sistemas sensoriais de fibra ótica sejam incorporados em estruturas complexas e, principalmente sujeitas a solicitações dinâmicas como pontes, turbinas eólicas, infraestruturas ferroviárias, aeronaves, etc. No presente trabalho foram testados vários tipos de fibras óticas comerciais para perceber a influência da temperatura no sinal ótico que as percorre. As fibras óticas mais sensíveis à temperatura foram incorporadas em dois tipos de materiais compósitos diferentes (compósito carbono/epoxy e compósito vidro/poliéster). Desta forma, analisou-se a influência do processo de fabrico nas propriedades óticas. Para este fim foi implementado um circuito ótico que permitiu, em tempo real, realizar as leituras do sinal proveniente de uma fonte luminosa (laser) que atravessa a fibra ótica (output) e compará-lo com um sinal de referência originário da mesma fonte. Através desta comparação o erro e as perdas são conhecidas e a confiança nos resultados obtidos foi garantida. Comparando o sinal obtido antes e depois da incorporação no compósito verifica-se que, ao serem incorporadas no material compósito, as fibras óticas sofrem alterações provocadas pelo processo de fabrico, nomeadamente na intensidade do sinal que as atravessa. Verificou-se que, para uma gama de temperaturas (25-55° C), uma fibra ótica comercial tem uma alteração de intensidade no sinal suficiente para atuar como um sensor, quando incorporada num material compósito. Essa alteração pode chegar a ser de 54% em compósitos de fibra de carbono (usando fibra ótica do tipo F-MLD) e 46% em compósitos de fibra de vidro (usando fibra ótica do tipo F-SPF).