Simulação de ensaios não destrutivos por termografia de componentes obtidos por fabrico aditivo - Tavares, Tiago Filipe Mira (2019)
Esta dissertação insere-se no projeto FIBR3D, que tem como objetivo principal desenvolver um processo híbrido em fabrico aditivo de compósitos de matriz termoplástica reforçados com fibras longas ou contínuas. Neste processo de manufatura, por vezes ocorrem defeitos, como vazios e delaminação entre as camadas de deposição, sendo necessárias inspeções para a deteção destes. Dos vários ensaios não destrutivos existentes, a técnica da termografia ativa produz bons resultados e é de fácil aplicação. A simulação apresenta-se como uma ferramenta de grande importância e customização, pois permite analisar outros fenómenos físicos que não são possíveis obter por experimentação. Nesta dissertação, é realizado o desenvolvimento de modelos numéricos em ANSYS, utilizando a matriz de radiação, método ainda não muito utilizado no estado da arte, para a simulção dos ensaios não destrutivos de termografia ativa, apresentando os resultados numéricos e a respetiva discussão da sua validação. Os modelos desenvolvidos permitem acompanhar a customização existente, podendo realizar simulações para geometrias mais complexas sem necessidade de novos ensaios experimentais. O recurso à simulação numérica provou ser de grande importância pois não foram necessários novos ensaios experimentais para analisar novas situações, como variação da profundidade do defeito e apresenta tempos computacionais reduzidos: cerca de cinco minutos para os modelos bidimensionais. A utilização da matriz de radiação produziu boas aproximações e, comparativamente aos modelos de fluxo de calor existentes, permite um maior controlo de valores de temperatura e imposição de convecção em todas as superfícies. Também é possível concluir que o modo de reflexão produz melhores resultados.