Estudo do comportamento elastoplástico de materiais dúcteis : experimentação e modelagem

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rodrigues, Vinícius Aquino Machado
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Monografias da UnB
Texto Completo: https://bdm.unb.br/handle/10483/24280
Resumo: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018.
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spelling Rodrigues, Vinícius Aquino MachadoMorales, Leonel Leonardo DelgadoMalcher, LucivalRODRIGUES, Vinícius Aquino Machado. Estudo do comportamento elastoplástico de materiais dúcteis: experimentação e modelagem. 2018. xii, 87 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.https://bdm.unb.br/handle/10483/24280Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018.A formulação de modelos constitutivos que descrevem melhor o comportamento mecânico de materiais dúcteis é uma problemática relevante. A necessidade de uma teoria cada vez mais precisa para a fratura dúctil é um enfoque de grande importância para os setores de alto desempenho da indústria, o que desperta interesse de pesquisa tanto no ramo acadêmico quanto profissional. Neste sentido, o trabalho visa estudar o comportamento elastoplástico dos materiais dúcteis, inicialmente sobre uma formulação simplificada, por meio de um modelo unidimensional, posteriormente um modelo que incorpore os efeitos tridimensionais baseado no critério de escoamento de von Mises. O material de estudo para o presente Projeto de Graduação foi a liga de alumínio 6101 em diferentes estados de tensão. A fim de se obter diferentes níveis de tensão de triaxialidade e terceiro invariante normalizado, foram usinados seis tipos de corpos de prova: cilíndrico liso, cilíndricos com raios de entalhe de 6 mm e 10 mm, usinados para ensaio de tração, corpo de prova retangular para ensaio de cisalhamento puro, e dois modelos retangulares para ensaio de carregamento combinado (tração e cisalhamento). Os dados experimentais são avaliados e utilizados para o procedimento de calibração das simulações numéricas, sendo essas realizadas em um contexto onde assume-se que o modelo baseado no critério de escoamento de von Mises com endurecimento isotrópico não linear descreve o comportamento mecânico do material em problemas axissimétricos e tridimensionais. Para tanto, as curvas de reações obtidas experimentalmente são comparadas quanto aos dados observados e calculados, sendo possível avaliar a influência da tensão de triaxialidade, do terceiro invariante normalizado e do ponto de calibração, tanto no nível da deformação plástica acumulada na fratura, quanto na proximidade do resultado experimental com o numérico. Observa-se nestas análises que existe um distanciamento do resultado experimental com o simulado numericamente, devido a teoria baseada no critério de escoamento de von Mises não capturar os efeitos da tensão de triaxialidade e terceiro invariante. Concluindo-se o trabalho, a deformação plástica equivalente na fratura é analisada como indicador para que se possa observar o início correto da fratura. Observa-se que para níveis de baixas tensões de triaxialidade a deformação plástica na fratura hora decresce e hora cresce com o aumento da tensão de triaxialidade até atingir seu máximo no ponto de calibração do ensaio de tração, ou ponto de início da região de altas tensões de triaxialidade, para essa região, a deformação plástica na fratura decresce com o aumento da tensão de triaxialidade.Submitted by Caroline Botelho Teixeira (carolinebotelhoteixeira@gmail.com) on 2020-06-15T18:29:30Z No. of bitstreams: 1 2018_ViniciusAquinoMachadoRodrigues_tcc.pdf: 4009100 bytes, checksum: 447cbe0f27555d0c03bb22beeb97d6cd (MD5)Approved for entry into archive by Luanna Maia (luanna@bce.unb.br) on 2020-06-23T21:17:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_ViniciusAquinoMachadoRodrigues_tcc.pdf: 4009100 bytes, checksum: 447cbe0f27555d0c03bb22beeb97d6cd (MD5)Made available in DSpace on 2020-06-23T21:17:16Z (GMT). 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In order to obtain different levels of triaxial stress and normalized third invariant, six types of test specimens were machined: cylindrical, cylindrical with 6 mm and 10 mm notch radius, machined for tensile test, rectangular specimen for pure shear testing, and two rectangular models for combined loading test (tension and shear). The experimental data are evaluated and used for the calibration procedure of the numerical simulations, which are performed in a context where it is assumed that the model based on the von Mises flow criterion with non-linear isotropic hardening describes the mechanical behavior of the material in problems axissimetric and three-dimensional. In order to do so, the experimentally obtained reaction curves are compared for the observed and calculated data, and it is possible to evaluate the influence of the triaxial stress, the third invariant normalized and the calibration point, in the level of plastic deformation in the fracture and in the proximity of the experimental result with the numerical one. It is observed in these analyzes that there is a distancing of the experimental result with the numerical simulation, because the theory based on the criterion of von Mises flow does not capture the effects of the triaxiality tension and third invariant. At the end of the work, the equivalent plastic deformation in the fracture is analyzed as an indicator so that the correct beginning of the fracture can be observed. It is observed that for low tension levels of triaxiality the plastic deformation at the fracture, hour decreases and hour increases with the increase of triaxiality tension until reaching its maximum at the point of calibration of the traction test, or point of beginning of the region of high tensions of triaxiality, for this region, the plastic deformation in the fracture decreases with the increase of the triaxiality tension.A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor que autoriza a Biblioteca Digital da Produção Intelectual Discente da Universidade de Brasília (BDM) a disponibilizar meu trabalho de conclusão de curso por meio do sítio bdm.unb.br, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 International, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.info:eu-repo/semantics/openAccessMateriais dúcteisLigas de alumínioPlasticidadeElasticidadeMateriais elastoplásticosEstudo do comportamento elastoplástico de materiais dúcteis : experimentação e modelageminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis2020-06-23T21:17:16Z2020-06-23T21:17:16Z2018-12-28porreponame:Biblioteca Digital de Monografias da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1817http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/24280/2/license.txt21554873e56ad8ddc69c092699b98f95MD52ORIGINAL2018_ViniciusAquinoMachadoRodrigues_tcc.pdf2018_ViniciusAquinoMachadoRodrigues_tcc.pdfapplication/pdf4009100http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/24280/1/2018_ViniciusAquinoMachadoRodrigues_tcc.pdf447cbe0f27555d0c03bb22beeb97d6cdMD5110483/242802020-06-23 18:17:16.742oai:bdm.unb.br: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Biblioteca Digital de Monografiahttps://bdm.unb.br/PUBhttp://bdm.unb.br/oai/requestbdm@bce.unb.br||patricia@bce.unb.bropendoar:115712020-06-23T21:17:16Biblioteca Digital de Monografias da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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