Análise de viabilidade da técnica de impedância eletromecânica para monitoramento da integridade estrutural de trilhos de trem

Abstract

Ferrovias são sistemas de transporte que utilizam trilhos de aço pelos quais os trens se deslocam. Monitorar a integridade estrutural desses trilhos é de extrema importância, a fim de detectar danos em seus estágios iniciais e intervir em sua propagação, evitando, assim, o colapso da estrutura e a ocorrência de acidentes. Pesquisas na área de Monitoramento da Integridade Estrutural (SHM, do inglês Structural Health Monitoring) vêm ganhando destaque atualmente, e dentre as técnicas utilizadas, a de Impedância Eletromecânica tem chamado a atenção devido aos seus relevantes resultados. Neste âmbito, o presente trabalho de graduação tem por objetivo avaliar, por meio de ensaios em um segmento de trilho, se a técnica de Impedância Eletromecânica (EMI) utilizando cerâmicas piezoelétricas (PZT) é viável para a detecção de danos em trilhos de trem, simulados com ímãs e massa adesiva (Durepoxi). Os resultados indicam que a técnica, apesar de embrionária, é viável para a detecção de danos simulados em laboratório, atendendo ao Nível 1 de SHM.

Railways are transportation systems that use steel tracks on which trains move. Monitoring the structural integrity of these tracks is highly important to detect damage in its early stages and intervene to prevent its propagation, thus avoiding structural collapse and accidents. Research in the field of Structural Health Monitoring (SHM) has gained prominence recently, and among the techniques used, Electromechanical Impedance (EMI) has attracted attention due to its significant results. In this context, the present undergraduate work aims to evaluate, through tests on a segment of track, whether the Electromechanical Impedance (EMI) technique using piezoelectric ceramics (PZT) is viable for detecting damage in train tracks, simulated with magnets and adhesive mass (Durepoxi). The results indicate that the technique, although still in its embryonic stage, is viable for the detection of simulated damage in the laboratory, meeting Level 1 of SHM.