Contribuição à análise de fadiga de sistemas estruturais incorporando materiais viscoelásticos

• Autor(a) principal: Ramos, Ana Paula Rodrigues
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/20928; https://doi.org/10.14393/ufu.te.2014.146
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Controle passivo de vibrações; Análise de fadiga; Materiais viscoelásticos; Critério de Sines; Passive Control of vibration; Viscoelastic materials; Fatigue analysis; Sines criterion

Este trabalho é dedicado ao estudo numérico e implementação computacional de materiais viscoelásticos aplicados sob a forma de tratamentos superficiais com camada restrita passiva com vistas ao aumento da vida em fadiga de sistemas dinâmicos, quando estes são submetidos a excitações aleatórias do tipo estacionárias e Gaussianas. Para tanto, será utilizado um elemento estrutural do tipo placa sanduíche de três camadas combinada com o Princípio da Superposição Frequência-Temperatura para levar em conta a dependência em frequência e temperatura do comportamento do material viscoelástico. Com respeito ao critério de fadiga, neste trabalho optou-se por utilizar o Critério de Sines para carregamentos multiaxiais e não proporcionais. Os resultados são apresentados em termos das respostas em tensão, das funções de resposta em frequência e do índice de fadiga para os sistemas sem e com amortecimento viscoelástico. Para tanto, são empregadas técnicas de redução de modelo bem adaptadas a sistemas viscoelásticos com vistas à redução das matrizes globais do sistema de equações do movimento e redução do custo computacional. Neste sentido, ênfase é dada a uma base de condensação constante formada por modos do sistema conservativo associativo que deve ser enriquecida com resíduos estáticos associados aos esforços externos e aos efeitos viscoelásticos. Por fim, a partir dos resultados obtidos em termos das respostas em tensão e do índice de fadiga é possível verificar que os materiais viscoelásticos podem ser empregados com vantagem para o aumento da vida em fadiga de sistemas dinâmicos em virtude de sua eficiência na redução dos níveis de tensões de tais sistemas.