Modelagem constitutiva de ligas magnéticas com memória de forma

• Autor(a) principal: Souza, Vandré Ferreira de
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/5988
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA::TERMODINAMICA; Metais; Materiais magnéticos; Modelagem de equações estruturais

As ligas magnéticas com memória de forma (MSMAs, do inglês “Magnetic Shape Memory Alloys”) têm a capacidade de se deformar sob atuação de um campo magnético, de tensão ou de temperatura, podendo ser atuada em altas frequências e oferecendo a opção de controle remoto. Essas características fazem das MSMAs uma potencial candidata para as novas gerações de sensores e atuadores que combinam grandes deslocamentos/forças e altas frequências. O objetivo deste trabalho é propor um novo modelo constitutivo baseado em variáveis internas capaz de descrever o comportamento fenomenológico das MSMAs. A formulação do modelo é desenvolvida no âmbito da mecânica do contínuo e da termodinâmica, definindo um potencial de energia livre com quatro fases macroscópicas. O modelo contempla ainda o efeito da energia de Zeeman considerada para incorporar o comportamento magnético e um procedimento numérico proposto para lidar com as não linearidades. Os fenômenos de transformação de fase e reorientação martensítica são contemplados pela formulação e o efeito das deformações induzidas por temperatura, tensão e campo magnético são mostrados nas simulações com o intuito de evidenciar a capacidade do modelo de capturar o comportamento termo-magneto-mecânico geral das MSMAs. A validação do modelo é feita comparando os resultados numéricos obtidos através do modelo com resultados experimentais disponíveis na literatura.