Caracterização termomecânica de atuadores belleville de ligas com memória de forma.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2012 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2632 |
Resumo: | No atual estágio do desenvolvimento científico e tecnológico na área de materiais inteligentes, pesquisas em todo o mundo têm originado avanços capazes de permitir sua efetiva utilização como sensores e atuadores, principalmente no caso das Ligas com Memória de Forma (LMF). Esse interesse decorre do fato dessas LMF constituírem materiais metálicos especiais capazes de recuperar deformações residuais de grande intensidade (em média da ordem de 5 % em tração uniaxial), por intermédio de um simples aquecimento. Nesse contexto, este trabalho tem por objetivo geral fabricar e avaliar o comportamento termomecânico bifuncional de atuadores Belleville de L M F (AMFCON) do sistema Ni-Ti, fabricados com tecnologia nacional própria, para geração de força em uniões aparafusadas através do Efeito Memória de Forma e Superelasticidade. Para isso, foram selecionadas L M F de composições 55,3Ni-44,7Ti (% em peso) e 48Ni-38Ti-14Nb (% em peso) que possuem propriedades Superelásticas a temperatura ambiente (~ 27 °C). O método utilizado para realizar a medição da geração de força destes AMFCON em função do tempo e da temperatura, envolveu deformação a temperaturas criogênicas, inferiores a - 50 °C, e aquecimento natural pelo próprio calor ambiente. Os resultados obtidos demonstraram que é possível utilizar-se da bifuncionalidade destes atuadores para aplicações estáticas (uniões aparafusadas) e/ou dinâmicas (elementos de absorção de energia), tendo em vista a medição de forças geradas da ordem de 2,5 kN e Superelasticidade de 40 % com relação a altura do atuador. |
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Caracterização termomecânica de atuadores belleville de ligas com memória de forma.Thermomechanical characterization of belleville actuators of alloys with shape memory.Atuadores.Ligas com memória de forma (LMF).Superelasticidade.Atuadores belleville.Geração de Força.Atuadores bifuncionais.Actuators.Alloys with shape memory (LMF).Superelasticity.Belleville actuators.Force Generation.Bifunctional actuators.Engenharia mecânica.No atual estágio do desenvolvimento científico e tecnológico na área de materiais inteligentes, pesquisas em todo o mundo têm originado avanços capazes de permitir sua efetiva utilização como sensores e atuadores, principalmente no caso das Ligas com Memória de Forma (LMF). Esse interesse decorre do fato dessas LMF constituírem materiais metálicos especiais capazes de recuperar deformações residuais de grande intensidade (em média da ordem de 5 % em tração uniaxial), por intermédio de um simples aquecimento. Nesse contexto, este trabalho tem por objetivo geral fabricar e avaliar o comportamento termomecânico bifuncional de atuadores Belleville de L M F (AMFCON) do sistema Ni-Ti, fabricados com tecnologia nacional própria, para geração de força em uniões aparafusadas através do Efeito Memória de Forma e Superelasticidade. Para isso, foram selecionadas L M F de composições 55,3Ni-44,7Ti (% em peso) e 48Ni-38Ti-14Nb (% em peso) que possuem propriedades Superelásticas a temperatura ambiente (~ 27 °C). O método utilizado para realizar a medição da geração de força destes AMFCON em função do tempo e da temperatura, envolveu deformação a temperaturas criogênicas, inferiores a - 50 °C, e aquecimento natural pelo próprio calor ambiente. Os resultados obtidos demonstraram que é possível utilizar-se da bifuncionalidade destes atuadores para aplicações estáticas (uniões aparafusadas) e/ou dinâmicas (elementos de absorção de energia), tendo em vista a medição de forças geradas da ordem de 2,5 kN e Superelasticidade de 40 % com relação a altura do atuador.In current stage of scientific and technological development in the area of smart materiais, researches around the world have originated advances which are able to allow their effective use as sensors and actuators, especially in case of Shape Memory Alloys (SMA). This interest comes from the fact of these SMA being metallic materiais able to recover high amount of residual strain (at about 5% in uniaxial tensile) just by simple heating. In this regard, this study had as main aim to manufacture and evaluate the bifunctional thermomechanical behavior of SMA Belleville actuators (SMACON) from the Ni-Ti alloy system. These elements manufactured with local technology are appropriated for generation of forces in bolted connections through Shape Memory Effect and Superelasticity. For this purpose, there were selected SMA compositions of 55.3Ni-44,7Ti (wt%) and 14Nb-48Ni-38Ti (wt%) which have superelastic properties at room temperature (~ 27 ° C). The method used to carry out the measurement of generated force of SMACON versus time and temperature, involved deformation at cryogenic temperatures, below - 50 ° C, and natural heating by the heat exchange with local environment. The obtained results showed it is possible to use the bifunctionality of the SMACON for static applications (bolted joint) and dynamic (energy dissipation elements), keeping in mind that the generated forces were in the order of 2.5 kN and superelasticity of 40% in relation to height of the actuator.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICAUFCGARAÚJO, Carlos José de.ARAÚJO, C.J.http://lattes.cnpq.br/9466801408291152AMORIM JÚNIOR, Wanderley Ferreira de.SAVI, Marcelo Amorim.SIMÕES, Jackson de Brito.2012-052019-01-30T11:21:46Z2019-01-302019-01-30T11:21:46Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2632SIMÕES, Jackson de Brito. Caracterização termomecânica de atuadores belleville de ligas com memória de forma. 116f. 2012. (Dissertação de Mestrado), Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2012. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2632porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-10-21T13:14:27Zoai:localhost:riufcg/2632Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-10-21T13:14:27Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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