Desenvolvimento de modelos de previsão de vida à fadiga para ligas de alumínio obtidas por extrusão
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10362/143740 |
Resumo: | A integridade estrutural de um componente mecânico é influenciada por vários aspetos, como a composição química da liga que o constitui, a geometria, as condições ambientais e as solicitações a que está sujeito, e o(s) processo(s) de fabrico utilizado(s). No âmbito deste trabalho foram considerados dois processos de fabricos, a extrusão e a fundição em coquilha metálica. Na extrusão, a matéria-prima, que é obtida por fundição, é designada por billet e tem uma forma cilíndrica maciça. Neste trabalho foi estudada a influência dos defeitos intrínsecos aos dois processos de fabrico na vida à fadiga de componentes mecânicos de diferentes ligas de alumínio (ligas 6060, 6060 T1, 6060 T4, 6082 T6, AlSi7Mg), com diferentes geometrias e tratamentos térmicos. Foram estudados os modelos de previsão de vida à fadiga de Murakami, Ueno e Schönbauer. Tendo-se concluído que: os modelos empíricos de Ueno e o de Murakami&Usuki não podem ser aplicados nas geometrias e ligas extrudidas estudadas; o modelo Murakami só pode ser utilizado em peças retangulares ocas de faces lisas da liga 6060 T4 obtidas por extrusão (erro de 9.82%); e o modelo de Schönbauer só pode ser utilizado em peças retangulares ocas obtidas por extrusão da liga 6060 T4 (erro de 7.53%). Por fim, foram desenvolvidos com sucesso novos modelos de previsão de vida para os alumínios extrudidos; 6060T1 com secção retangular maciça, e 6060T4 com secção retangular oca com faces lisas e faces exteriores com reentrâncias |
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Desenvolvimento de modelos de previsão de vida à fadiga para ligas de alumínio obtidas por extrusãoAlumínioExtrusãoModelos de Previsão de VidaModelo de MurakamiModelo de UenoModelo de SchönbauerDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia MecânicaA integridade estrutural de um componente mecânico é influenciada por vários aspetos, como a composição química da liga que o constitui, a geometria, as condições ambientais e as solicitações a que está sujeito, e o(s) processo(s) de fabrico utilizado(s). No âmbito deste trabalho foram considerados dois processos de fabricos, a extrusão e a fundição em coquilha metálica. Na extrusão, a matéria-prima, que é obtida por fundição, é designada por billet e tem uma forma cilíndrica maciça. Neste trabalho foi estudada a influência dos defeitos intrínsecos aos dois processos de fabrico na vida à fadiga de componentes mecânicos de diferentes ligas de alumínio (ligas 6060, 6060 T1, 6060 T4, 6082 T6, AlSi7Mg), com diferentes geometrias e tratamentos térmicos. Foram estudados os modelos de previsão de vida à fadiga de Murakami, Ueno e Schönbauer. Tendo-se concluído que: os modelos empíricos de Ueno e o de Murakami&Usuki não podem ser aplicados nas geometrias e ligas extrudidas estudadas; o modelo Murakami só pode ser utilizado em peças retangulares ocas de faces lisas da liga 6060 T4 obtidas por extrusão (erro de 9.82%); e o modelo de Schönbauer só pode ser utilizado em peças retangulares ocas obtidas por extrusão da liga 6060 T4 (erro de 7.53%). Por fim, foram desenvolvidos com sucesso novos modelos de previsão de vida para os alumínios extrudidos; 6060T1 com secção retangular maciça, e 6060T4 com secção retangular oca com faces lisas e faces exteriores com reentrânciasThe structural integrity of a mechanical component is influenced by several aspects, such as the chemical composition of its alloy, the geometry, the environmental conditions and stresses to which it is subjected, and the manufacturing process(es) used. In the scope of this work, two manufacturing processes were considered, extrusion and metal chill casting. In extrusion, the raw material obtained by casting is called billet and has a massive cylindrical shape. In this work, the influence of defects intrinsic to manufacturing processes on the fatigue life of mechanical components made of different aluminium alloys (alloys 6060, 6060 T1, 6060 T4, 6082 T6, AlSi7Mg) with different geometries and heat treatments were studied. In addition, the fatigue life prediction models of Murakami, Ueno and Schönbauer were studied. As a result, it was concluded that: the empirical models of Ueno and Murakami&Usuki cannot be applied to the studied geometries and extruded alloys; the Murakami model can only be used in smooth-faced hollow rectangular parts of the 6060 T4 alloy obtained by extrusion (9.82% error), and the Schönbauer model can only be used in hollow rectangular parts obtained by extrusion of the 6060 T4 alloys (7.53% error). Finally, new life prediction models were successfully developed for extruded aluminium; 6060T1 with a solid rectangular section and 6060T4 with a hollow rectangular section with smooth and indentations faces.Morgado, TeresaMourão, AntónioRUNPaulo, Diogo Pacífico2022-09-15T10:53:47Z2021-112021-11-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/143740porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T05:22:27Zoai:run.unl.pt:10362/143740Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:51:07.468714Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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