Estudo numérico-experimental de fadiga no domínio do tempo de vigas sanduíches viscoelásticas empregando o modelo fracionário com recorrência

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Garcia, Gabriella Faina
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/34081
http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.8
Resumo: Fatigue is a process that involves successive damages accumulated until failure as a result of the imposed cyclic loading. One way to increase the fatigue life of a structure is by using specialized techniques or even vibration control techniques. Among the passive vibration control techniques worldwide, aeronautical materials are of great interest to the community and have aeronautical materials. This is due to the low cost of application and maintenance of these materials compared to other techniques, in addition to their great efficiency. However, a drawback is its strong in relation to the intensity of the intensification of the behavior and the operating temperature, which imposes difficulties in the modeling of viscoelastic systems, mainly for the study of fatigue over time. In this sense, this work presents a promising strategy for the study of fatigue of viscoelastic systems in the time domain. To use a dictionary-derived model with a recurrence formula to represent the behavior, both the viscoelastic material and time do not allow. For the study of fatigue, the viscoel model proposed here is combined with the Rainflow and Palmgren-Miner counting methods. efficient calculations in terms of proposal treatment efficiency, in addition to showing the influence of environmental and operational factors on the efficiency of life in viscoelastic. Finally, in order to verify the implementations made in the code itself, in MATLAB©, the numerical results, once they increase the base, are confronted with the experiments for the operating temperature. It increases the efficiency of the improved viscose materials, as is evident through the efficiency of the improved viscoelastic materials. In addition, an efficient study of the proposal for fatigue time in systems containing viscoelastic materials was demonstrated.
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Among the passive vibration control techniques worldwide, aeronautical materials are of great interest to the community and have aeronautical materials. This is due to the low cost of application and maintenance of these materials compared to other techniques, in addition to their great efficiency. However, a drawback is its strong in relation to the intensity of the intensification of the behavior and the operating temperature, which imposes difficulties in the modeling of viscoelastic systems, mainly for the study of fatigue over time. In this sense, this work presents a promising strategy for the study of fatigue of viscoelastic systems in the time domain. To use a dictionary-derived model with a recurrence formula to represent the behavior, both the viscoelastic material and time do not allow. For the study of fatigue, the viscoel model proposed here is combined with the Rainflow and Palmgren-Miner counting methods. efficient calculations in terms of proposal treatment efficiency, in addition to showing the influence of environmental and operational factors on the efficiency of life in viscoelastic. Finally, in order to verify the implementations made in the code itself, in MATLAB©, the numerical results, once they increase the base, are confronted with the experiments for the operating temperature. It increases the efficiency of the improved viscose materials, as is evident through the efficiency of the improved viscoelastic materials. In addition, an efficient study of the proposal for fatigue time in systems containing viscoelastic materials was demonstrated.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorDissertação (Mestrado)A fadiga é um processo que envolve sucessivos danos acumulativos até a falha de uma peça em decorrência do carregamento cíclico imposto. Uma maneira de aumentar a vida em fadiga de uma estrutura é utilizando técnicas especializadas ou mesmo técnicas de controle de vibração. Dentre as técnicas de controle passivo de vibrações, os materiais viscoelásticos têm dispertado grande interesse da comunidade científica mundial e das indústrias aeronáuticas. Isto se deve em função do baixo custo de aplicação e manutenção desses materiais comparado com outras técnicas, além da sua grande eficiência. Entretanto, um inconveniente é a forte dependência do seu comportamento em relação à frequência da excitação e da temperatura de operação, o que impõe dificuldades para a modelagem de sistemas viscoelásticos, principalmente para o estudo da fadiga no tempo. Neste sentido, este trabalho apresenta uma estratégia promissora para o estudo da fadiga de sistemas viscoelásticos no domínio do tempo. Para tanto, é utilizado um modelo derivativo fracionário com uma fórmula de recorrência para representar o comportamento dinâmico do material viscoelástico no tempo. Para o estudo da fadiga, o modelo viscoelástico proposto aqui é combinado com os métodos de contagem Rainflow e Palmgren-Miner. Os resultados numéricos demonstram a eficácia da metodologia proposta, além de mostrar a influência de parâmetros ambientais e operacionais na eficiência do tratamento viscoelástico em termos da vida em fadiga. Por fim, com o intuito de verificar as implementações feitas no código próprio em MATLAB©, os resultados numéricos de uma viga sanduíche sujeita a uma excitação na base são confrontados com os obtidos de experimentos para uma dada condição de excitação e temperatura de operação. Através dos resultados obtidos, fica evidente a eficiência dos materiais viscoelásticos para o aumento da vida em fadiga de sistemas dinâmicos sujeitos a vibrações indesejáveis. Além disso, foi demonstrado a eficiência da metodologia proposta para o estudo da vida em fadiga no domínio do tempo de sistemas dinâmicos contendo materiais viscoelásticos.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em Engenharia MecânicaLima, Antônio Marcos Gonçalves dehttp://lattes.cnpq.br/0632660969306570Gonçalves, Rogériohttp://lattes.cnpq.br/9474579551520236Cunha Junior, Sebastiãohttp://lattes.cnpq.br/5136468097738470Garcia, Gabriella Faina2022-02-10T18:17:59Z2022-02-10T18:17:59Z2022-01-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfGARCIA, Gabriella Faina. Estudo numérico-experimental de fadiga no domínio do tempo de vigas sanduíches viscoelásticas empregando o modelo fracionário com recorrência. 2022. 95 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.8https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/34081http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.8porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2022-02-11T06:20:49Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/34081Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2022-02-11T06:20:49Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
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