Identificação e localização de um defeito típico de corrosão em cascos de navios através de ondas de Lamb

Abstract

Os navios são construídos a partir de componentes de aço que estão sempre expostos a meios corrosivos. Por isso, é de extrema importância o monitoramento da integridade estrutural de cascos de navios, para garantir a segurança na embarcação. Um dos métodos de inspeção utilizados para estes fins é a emissão convencional de ondas de ultrassom em pontos críticos do casco. Contudo, há estudos que apontam algumas vantagens da utilização de emissão de ondas guiadas como método de inspeção em grandes componentes metálicos, como barras e chapas. Neste trabalho, são realizadas simulações através do método de elementos finitos, da propagação de um tipo de onda guiada em placas: as ondas de Lamb. O guia de onda modelado é uma chapa com um defeito e um enrijecedor típico de cascos de navios. Com a utilização dos sinais obtidos nas simulações, e com a utilização da técnica de subtração do sinal base, foi possível identificar o sinal da onda espalhada pelo defeito e localizar as coordenadas da falha na estrutura. Após observar os resultados obtidos, foi possível concluir que as ondas guiadas podem ser usadas como uma ferramenta na manutenção e inspeção de componentes estruturais metálicos.

Naval vessels are constructed with steel components, which are always exposed to corrosive environments. For this reason, is extremely important to verify structural integrity of ship hulls in order to guarantee the safety in the ship. An inspection method used for this purpose, is the conventional emission of ultrasonic waves in critical regions of ship hull. However, there are some studies that point out the advantages of using guided waves emission as inspection technique in large metal components, such as plates and bars. In order to develop the knowledge required for using guided waves as non destructive testing, this work presents simulations, through finite element analysis, of known guided waves in plates: the Lamb waves. The wave guide modeled is a plate with a defect and a typical stiffener of ship hulls. Using the signals obtained from the simulations, and applying the baseline subtraction technique, was possible to identify the baseline signal of the wave scattered by the defect, and to locate the coordinates of the flaw in the plate. After studying the results obtained, it was possible to conclude that guided waves can be used as a tool in the maintenance and inspection of metallic structural components.