Análise da influência do tratamento térmico de elementos de SMA no comportamento dinâmico de um oscilador pseudoelástico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bandeira, Henrique Alves
Data de Publicação: 2019
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/10483/25084
Resumo: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2019.
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spelling Bandeira, Henrique AlvesPaula, Aline Souza deBANDEIRA. Henrique Alves. Análise da influência do tratamento térmico de elementos de SMA no comportamento dinâmico de um oscilador pseudoelástico. 2019. 59 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.https://bdm.unb.br/handle/10483/25084Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2019.Ligas com memória de forma (Shape Memory Alloys – SMA) apresentam um grande potencial de dissipação de energia em regime pseudoelástico, associado ao laço de histerese do material. Este laço é fortemente dependente de tratamentos termomecânicos. De modo a avaliar tal potencial em molas de SMA e os efeitos de tratamentos térmicos no comportamento dinâmico de um oscilador, molas solubilizadas de Ni(50,7%)-Ti são submetidas a diferentes envelhecimentos térmicos, a 300 ºC, 400 ºC, 500 ºC e 600 ºC por 30, 60, 90 e 120 minutos para cada uma das temperaturas. A análise experimental baseia-se na caracterização das molas a partir da definição das temperaturas de transformações de fase, definidas por meio da Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), e das áreas dos laços de histerese, obtidas através de diagramas carga x deslocamento de ensaios quase-estáticos de tração e que indicam a energia dissipada ao longo de um ciclo completo de carregamento. As molas que apresentam maior potencial dissipativo, com envelhecimento a 500 ºC, são então ensaiadas como elemento pseudoelástico de um oscilador não-linear para avaliação da influência dos tratamentos térmicos no comportamento dinâmico do sistema. Na análise dinâmica, o oscilador é submetido a varreduras harmônicas crescentes e decrescentes, para diferentes amplitudes de excitação de base, mostrando um maior potencial para a mola envelhecida a 500 ºC por 120 minutos, que apresentou as menores amplitudes máximas de vibrações. A partir disso, são feitas simulações numéricas dessa mola, através das quais verificou-se que o aumento da área do laço ocasiona uma redução das amplitudes máximas do sistema, enquanto que o aumento da rigidez resulta em um aumento da frequência de ressonância e das amplitudes máximas na resposta dinâmica do oscilador pseudoelástico.Submitted by Caroline Botelho Teixeira (carolinebotelhoteixeira@gmail.com) on 2020-06-17T00:38:58Z No. of bitstreams: 1 2019_HenriqueAlvesBandeira_tcc.pdf: 3411466 bytes, checksum: c57af6cff1b485014dc6a9391bb5a307 (MD5)Approved for entry into archive by Biblioteca Digital de Monografias Gerência (bdm@bce.unb.br) on 2020-07-29T13:54:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2019_HenriqueAlvesBandeira_tcc.pdf: 3411466 bytes, checksum: c57af6cff1b485014dc6a9391bb5a307 (MD5)Made available in DSpace on 2020-07-29T13:54:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2019_HenriqueAlvesBandeira_tcc.pdf: 3411466 bytes, checksum: c57af6cff1b485014dc6a9391bb5a307 (MD5)Shape memory alloys (SMA) present a great energy dissipation potential with the pseudoelastic behavior, associated to the material hysteresis loop and strongly dependent to thermomechanical treatments. In order to compare this potential in SMA elements and evaluate the influence of heat treatments on the dynamical behavior of an oscillator, solubilized Ni(50,7%)-Ti springs are subjected to heat aging at 300 ºC, 400 ºC, 500 ºC and 600 ºC, for 30, 60, 90 and 120 minutes for each one of the temperatures. The experimental characterization is based on the phase transformation temperatures, defined using DSC (Differential Scanning Calorimetry), and the hysteresis loop area, evaluated through stress x strain diagrams from quasi-static traction tests, that indicates the energy dissipation through a complete cycle. The springs that present the biggest dissipative potentials, the ones aged at 500 ºC, are tested then as the pseudoelastic element of a non-linear oscillator to evaluate the heat treatments influence on the system dynamical behavior. At the dynamical analysis, the oscillator is subjected to harmonic sweeps increasing and decreasing the frequency, for different base excitation amplitudes, showing the best potential with the spring aged at 500 ºC for 120 minutes, that presented the smallest maximum vibration amplitudes. After that, numerical simulations of this spring are performed, through which it was observed that an increase on the hysteresis loop area causes lower maximum amplitudes of the system, whereas the increase of the stiffness results in an increase of both the resonant frequency and the maximum amplitudes of the pseudoelastic oscillator dynamic response.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/openAccessLigas com memória de formaPseudoplasticidadeLigas NiTiMetais - tratamento térmicoAnálise da influência do tratamento térmico de elementos de SMA no comportamento dinâmico de um oscilador pseudoelásticoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis2020-07-29T13:54:16Z2020-07-29T13:54:16Z2019-06-27porreponame:Biblioteca Digital de Monografias da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1817http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/25084/3/license.txt21554873e56ad8ddc69c092699b98f95MD53ORIGINAL2019_HenriqueAlvesBandeira_tcc.pdf2019_HenriqueAlvesBandeira_tcc.pdfapplication/pdf3411466http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/25084/2/2019_HenriqueAlvesBandeira_tcc.pdfc57af6cff1b485014dc6a9391bb5a307MD5210483/250842020-07-29 10:54:16.121oai:bdm.unb.br:10483/25084w4kgbmVjZXNzw6FyaW8gY29uY29yZGFyIGNvbSBhIGxpY2Vuw6dhIGRlIGRpc3RyaWJ1acOnw6NvIG7Do28tZXhjbHVzaXZhLAphbnRlcyBxdWUgbyBkb2N1bWVudG8gcG9zc2EgYXBhcmVjZXIgbmEgQmlibGlvdGVjYSBEaWdpdGFsIGRhIFByb2R1w6fDo28gCkRpc2NlbnRlIGRhIFVuaXZlcnNpZGFkZSBkZSBCcmFzw61saWEuIFBvciBmYXZvciwgbGVpYSBhCmxpY2Vuw6dhIGF0ZW50YW1lbnRlLiBDYXNvIG5lY2Vzc2l0ZSBkZSBhbGd1bSBlc2NsYXJlY2ltZW50byBlbnRyZSBlbQpjb250YXRvIGF0cmF2w6lzIGRlOiBiZG1AYmNlLnVuYi5iciBvdSAzMTA3LTI2ODcuCgpMSUNFTsOHQSBERSBESVNUUklCVUnDh8ODTyBOw4NPLUVYQ0xVU0lWQQoKQW8gYXNzaW5hciBlIGVudHJlZ2FyIGVzdGEgbGljZW7Dp2EsIG8vYSBTci4vU3JhLiAoYXV0b3Igb3UgZGV0ZW50b3IgZG9zCmRpcmVpdG9zIGRlIGF1dG9yKToKCmEpIENvbmNlZGUgw6AgVW5pdmVyc2lkYWRlIGRlIEJyYXPDrWxpYSBvIGRpcmVpdG8gbsOjby1leGNsdXNpdm8gZGUKcmVwcm9kdXppciwgY29udmVydGVyIChjb21vIGRlZmluaWRvIGFiYWl4byksIGNvbXVuaWNhciBlL291CmRpc3RyaWJ1aXIgbyBkb2N1bWVudG8gZW50cmVndWUgKGluY2x1aW5kbyBvIHJlc3Vtby9hYnN0cmFjdCkgZW0KZm9ybWF0byBkaWdpdGFsIG91IGltcHJlc3NvIGUgZW0gcXVhbHF1ZXIgbWVpby4KCmIpIERlY2xhcmEgcXVlIG8gZG9jdW1lbnRvIGVudHJlZ3VlIMOpIHNldSB0cmFiYWxobyBvcmlnaW5hbCwgZSBxdWUKZGV0w6ltIG8gZGlyZWl0byBkZSBjb25jZWRlciBvcyBkaXJlaXRvcyBjb250aWRvcyBuZXN0YSBsaWNlbsOnYS4gRGVjbGFyYQp0YW1iw6ltIHF1ZSBhIGVudHJlZ2EgZG8gZG9jdW1lbnRvIG7Do28gaW5mcmluZ2UsIHRhbnRvIHF1YW50byBsaGUgw6kKcG9zc8OtdmVsIHNhYmVyLCBvcyBkaXJlaXRvcyBkZSBxdWFscXVlciBvdXRyYSBwZXNzb2Egb3UgZW50aWRhZGUuCgpjKSBTZSBvIGRvY3VtZW50byBlbnRyZWd1ZSBjb250w6ltIG1hdGVyaWFsIGRvIHF1YWwgbsOjbyBkZXTDqW0gb3MKZGlyZWl0b3MgZGUgYXV0b3IsIGRlY2xhcmEgcXVlIG9idGV2ZSBhdXRvcml6YcOnw6NvIGRvIGRldGVudG9yIGRvcwpkaXJlaXRvcyBkZSBhdXRvciBwYXJhIGNvbmNlZGVyIMOgIFVuaXZlcnNpZGFkZSBkZSBCcmFzw61saWEgb3MgZGlyZWl0b3MKcmVxdWVyaWRvcyBwb3IgZXN0YSBsaWNlbsOnYSwgZSBxdWUgZXNzZSBtYXRlcmlhbCBjdWpvcyBkaXJlaXRvcyBzw6NvIGRlCnRlcmNlaXJvcyBlc3TDoSBjbGFyYW1lbnRlIGlkZW50aWZpY2FkbyBlIHJlY29uaGVjaWRvIG5vIHRleHRvIG91CmNvbnRlw7pkbyBkbyBkb2N1bWVudG8gZW50cmVndWUuCgpTZSBvIGRvY3VtZW50byBlbnRyZWd1ZSDDqSBiYXNlYWRvIGVtIHRyYWJhbGhvIGZpbmFuY2lhZG8gb3UgYXBvaWFkbwpwb3Igb3V0cmEgaW5zdGl0dWnDp8OjbyBxdWUgbsOjbyBhIFVuaXZlcnNpZGFkZSBkZSBCcmFzw61saWEsIGRlY2xhcmEgcXVlCmN1bXByaXUgcXVhaXNxdWVyIG9icmlnYcOnw7VlcyBleGlnaWRhcyBwZWxvIHJlc3BlY3Rpdm8gY29udHJhdG8gb3UKYWNvcmRvLgoKQSBVbml2ZXJzaWRhZGUgZGUgQnJhc8OtbGlhIGlkZW50aWZpY2Fyw6EgY2xhcmFtZW50ZSBvKHMpIHNldSAocykgbm9tZSAocykKY29tbyBvIChzKSBhdXRvciAoZXMpIG91IGRldGVudG9yIChlcykgZG9zIGRpcmVpdG9zIGRvIGRvY3VtZW50bwplbnRyZWd1ZSwgZSBuw6NvIGZhcsOhIHF1YWxxdWVyIGFsdGVyYcOnw6NvLCBwYXJhIGFsw6ltIGRhcyBwZXJtaXRpZGFzIHBvcgplc3RhIGxpY2Vuw6dhLgo=Biblioteca Digital de Monografiahttps://bdm.unb.br/PUBhttp://bdm.unb.br/oai/requestbdm@bce.unb.br||patricia@bce.unb.bropendoar:115712020-07-29T13:54:16Biblioteca Digital de Monografias da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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