Solução de aquisição de dados extensométricos de cargas cíclicas em múltiplos canais

dc.contributor.advisorToufen, Dennis Lozano
dc.contributor.authorTartaglia, Antônio Angelo de Souza
dc.date.accessioned2023-10-06T18:20:02Z
dc.date.available2023-10-06T18:20:02Z
dc.date.issued2020-02-19
dc.description.abstractEste trabalho apresenta uma solução de aquisição de dados multicanal, obtidos através de extensometria, para ensaios de tração/compressão, bem como ensaios com cargas cíclicas, ou seja, fadiga. A solução proposta, possibilita a reconfiguração para o aumento ou diminuição de canais de leitura e aquisição dos dados, de acordo com a necessidade específica do ensaio a ser realizado. Para os canais de aquisição de dados foram elaborados circuitos de leitura e captura compostos por extensômetros, quatro circuitos préamplificadores diferentes e software específico, com vistas a escalabilidade e geração de dados para posterior análise. Este projeto desenvolveu-se pela necessidade de aquisição de dados em ensaios para próteses de quadril instrumentalizadas com dezenas de canais de leitura com extensômetros resistivos e circuitos amplificadores para tratamento de sinal. Estes canais capturam as alterações sofridas pela peça durante o ensaio mecânico, com a finalidade de mapear o gradiente de deformação da peça durante tal ensaio. Com a atualização da norma NBR 7206, que determinou novos parâmetros para os requisitos de esforço a que as próteses de quadril devem ser submetidas, novos ensaios seriam necessários, uma vez que sua fabricação no país ainda segue os padrões da norma anterior. Devido a quantidade de canais de aquisição envolvidos neste projeto, quatro configurações de circuitos de pré-amplificação diferentes foram estudadas e são apresentadas, com o objetivo de determinar a melhor relação custo-benefício dentre elas. Para o teste da solução proposta e investigação do melhor pré-amplificador, foi desenvolvida uma bancada capaz de aplicar cargas cíclicas em corpos de prova plásticos normatizados confeccionados com o polímero PCL - poli(ε-caprolactona). Os resultados dos testes demonstram a capacidade da solução e guiam a escolha do sistema de pré-amplificadores mais adequado para a aplicação de acordo com as necessidades de resposta em frequência e sensibilidade a ruídos externos.
dc.description.abstract2This work presents a multichannel data acquisition solution, obtained through extensometry, for tensile / compression tests, as well as tests with cyclic loads, ie fatigue. The proposal, allows the reconfiguration for the increase or decrease of reading channels and data acquisition, according to the specific need of the test to be performed. For the data acquisition channels, reading and capturing circuits composed by extensometers, four different preamplifier circuits and specific software were elaborated, aiming scalability and data generation for later analysis. This project was developed due to the need for test data acquisition for hip prosthesis that would be instrumented with dozens reading channels with resistance extensometers and amplifier circuits for signal treatment. These channels would capture the changes suffered by the specimen during the mechanical test, in order to map the gradient of deformation of the part during such test. With the update of the NBR 7206 standard, which determined new parameters for the stress requirements to which hip prostheses must be submitted, new tests would be necessary, since its manufacture in the country still follows the standards of the previous norm. Due to the amount of acquisition channels involved in this project, four different preamp circuit configurations have been studied and presented, with the aim of determining the best cost-benefit ratio among them. For testing the proposed solution and investigating the best preamplifier, an apparatus capable of applying cyclic loads to standardized plastic test pieces was developed, made with the polymer PCL - poly (ε-caprolactone). The test results demonstrate the capability of the solution and guide the choice of the most suitable preamplifier system for the application, according to the needs of frequency response and sensitivity to external noise.
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.bibliographicCitationTARTAGLIA, Antônio Angelo de Souza. Solução de aquisição de dados extensométricos de cargas cíclicas em múltiplos canais. 2020. 130 f. Dissertação (Mestrado Acadêmico em Engenharia Mecânica) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo, São Paulo, 2020.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ifsp.edu.br/handle/123456789/361
dc.identifier2.lattes6543025787778999
dc.publisherIFSP
dc.publisher.campiSÃO PAULO
dc.publisher.programPrograma de Mestrado Acadêmico em Engenharia Mecânica
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United Statesen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
dc.subject.keywordsExtensometria
dc.subject.keywordsAquisição de dados
dc.subject.keywordsPrótese de quadril
dc.titleSolução de aquisição de dados extensométricos de cargas cíclicas em múltiplos canais
dc.title.alternativeSolution for acquiring extensometric data of cyclic loads in multiple channels
dc.typeTeses e Dissertações
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