Modelagem constitutiva da fadiga em ligas com memória de forma
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRJ |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/11422/22000 |
Resumo: | This contribution presents a new macroscopic three-dimensional constitutive model to describe functional and structural fatigue on shape memory alloys considering a continuum damage perspective. Classical plasticity and transformation induced plasticity are incorporated into the model to allow the description of the main aspects of the thermomechanical behavior of SMAs. An equivalent critical damage is proposed to define the fatigue life of SMAs, considering different behaviors of martensitic and austenitic phases. The proposed model is based on experimental tests that allowed to evaluate the main macroscopic aspects of the thermomechanical behavior of SMAs. Numerical simulations are compared with experimental data showing the capabilities of the proposed model. Results show that the model responses are in close agreement with experimental data. In addition, general numerical simulations are presented in order to explore the general thermomechanical behavior of shape memory alloys, showing the model's ability to describe a wide variety of phenomena. |
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Modelagem constitutiva da fadiga em ligas com memória de formaModelagem constitutivaLigas com memória de formaFadiga funcional e estruturalAnálise experimentalSimulações numéricasEngenharia MecânicaThis contribution presents a new macroscopic three-dimensional constitutive model to describe functional and structural fatigue on shape memory alloys considering a continuum damage perspective. Classical plasticity and transformation induced plasticity are incorporated into the model to allow the description of the main aspects of the thermomechanical behavior of SMAs. An equivalent critical damage is proposed to define the fatigue life of SMAs, considering different behaviors of martensitic and austenitic phases. The proposed model is based on experimental tests that allowed to evaluate the main macroscopic aspects of the thermomechanical behavior of SMAs. Numerical simulations are compared with experimental data showing the capabilities of the proposed model. Results show that the model responses are in close agreement with experimental data. In addition, general numerical simulations are presented in order to explore the general thermomechanical behavior of shape memory alloys, showing the model's ability to describe a wide variety of phenomena.Este trabalho apresenta um novo modelo constitutivo tridimensional para descrever a fadiga funcional e estrutural em ligas com memória de forma (SMAs), considerando uma perspectiva de dano contínuo. A plasticidade clássica e a induzida por transformação de fase são incorporadas no modelo para permitir a descrição dos principais aspectos do comportamento termomecânico das SMAs. Um dano crítico equivalente é proposto para definir a vida em fadiga das SMAs, considerando diferentes comportamentos das fases austenita e martensita. O modelo proposto é baseado em testes experimentais que permitiram avaliar as principais manifestações macroscópicas do comportamento termomecânico das SMAs. Comparações entre resultados numéricos e experimentais são conduzidas para promover a verificação do modelo proposto, mostrando uma boa concordância. Além disso, simulações numéricas são apresentadas para explorar os comportamentos termomecânicos gerais das ligas com memória de forma, demostrando a capacidade do modelo de descrever uma grande variedade de fenômenos.Universidade Federal do Rio de JaneiroBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFRJSavi, Marcelo Amorimhttp://lattes.cnpq.br/9582966282545283Oliveira, Sergio de AlmeidaCastello, Daniel AlvesDuda, Fernando PereiraPacheco, Pedro Manuel Calas LopesMattos, Heraldo Silva da CostaDornelas, Vanderson Marcio2023-11-06T12:05:24Z2023-12-21T03:02:00Z2020-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://hdl.handle.net/11422/22000porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJ2023-12-21T03:02:00Zoai:pantheon.ufrj.br:11422/22000Repositório InstitucionalPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestpantheon@sibi.ufrj.bropendoar:2023-12-21T03:02Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false |
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This contribution presents a new macroscopic three-dimensional constitutive model to describe functional and structural fatigue on shape memory alloys considering a continuum damage perspective. Classical plasticity and transformation induced plasticity are incorporated into the model to allow the description of the main aspects of the thermomechanical behavior of SMAs. An equivalent critical damage is proposed to define the fatigue life of SMAs, considering different behaviors of martensitic and austenitic phases. The proposed model is based on experimental tests that allowed to evaluate the main macroscopic aspects of the thermomechanical behavior of SMAs. Numerical simulations are compared with experimental data showing the capabilities of the proposed model. Results show that the model responses are in close agreement with experimental data. In addition, general numerical simulations are presented in order to explore the general thermomechanical behavior of shape memory alloys, showing the model's ability to describe a wide variety of phenomena. |
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