Aplicações de ligas com memória de forma como sensores em Engenharia Civil

Abstract

A presente dissertação procura mostrar o potencial da utilização de ligas com memória de forma, como sensores, nas técnicas de monitorização de estruturas, ao nível da deteção, localização e caracterização de dano. O motivo de recorrer a este tipo de material, deve-se às suas propriedades particulares. Entre estas, destacam-se a superelasticidade e o efeito de memória de forma, com variadas aplicações em estruturas de Engenharia Civil. Para o desenvolvimento deste trabalho, foi explorada a superelasticidade do material. Através desta propriedade, o material recupera a sua forma inicial, após o carregamento aplicado findar, permitindo assim recuperar de deformações elásticas até cerca de 8%. O trabalho desenvolvido passou por criar um modelo à escala reduzida, semelhante a uma viga, composto por quatro elementos sendo que a ligação das mesmas pretende simular o aparecimento de fendas, aquando um carregamento. Ao longo do modelo é colocada uma liga com memória de forma servindo de sensor. Para controlo do modelo foi desenvolvido um programa de controlo recorrendo ao software Labview. Para efetuar a caracterização de dano, foi necessário executar ensaios preliminares de carga (tração)/descarga numa liga com memória de forma de comprimento estabelecido, obtendo a relação entre a resistência elétrica e a extensão. Após a sua instrumentação, foi aplicado um carregamento incremental e distribuído no modelo. Através da análise dos resultados extraídos do modelo experimental foi possível localizar e caracterizar o dano ao longo do modelo desenvolvido