Análise da influência do tratamento térmico de ligas NiTi em aplicações dinâmicas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Hugo de Souza
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/40018
Resumo: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018.
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spelling Oliveira, Hugo de SouzaPaula, Aline Souza de2021-02-04T12:57:31Z2021-02-04T12:57:31Z2021-02-042018-11-01OLIVEIRA, Hugo de Souza. Análise da influência do tratamento térmico de ligas NiTi em aplicações dinâmicas. 2018. 110 f., il. Tese (Doutorado em Ciências Mecânicas)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.https://repositorio.unb.br/handle/10482/40018Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018.Esse trabalho consiste em uma análise experimental e numérica sobre como molas Ni(50.7%)-Ti tratadas termicamente podema afetar o comportamento dinâmico de um absorvedor dinâmico de vibrações (ADV). Inicialmente, as molas são solubilizadas e envelhecidas a 300oC, 400oC e 500oC durante 30, 60, 90 e 120min. Após, o laço de histerese é caracterizado por meio de carregamentos quasi- estáticos até que as deformações inelásticas saturem e a resposta do material seja estabilizada. Os resultados demontram que as molas envelhecidas a 400oC e 500oC apresentam laços de histerese maiores quando comparados aos envelhecimentos 300oC. Depois, as molas envelhecidas à 500oC são utilizadas em um aparato experimental que representa um sistema de um grau de liberdade (1GDL) — que se trata de um ADV pseudoelástico isolado — e são analisadas em varreduras em que as frequências são aumentadas e depois diminuídas em duas temperaturas diferentes. Observa-se que as amplitudes máximas são muito influenciadas pela temperatura de ensaio e também pela frequência de forçamento e que as molas com maior laço de histerese resultam em menores amplitudes máximas. Em seguida, o ADV pseudoelástico é acoplado a um sistema 1GDL — que possui mesma frequência de ressonância — e também analisado por meio de varreduras em que as frequências são aumentadas e diminuídas em temperaturas diferentes. O ADV pseudoelástico apresenta um bom desempenho e seu comportamento também é bastante influenciado por mudanças de temperatura. Com relação às análises numéricas, o ADV pseudoelástico é modelado e o comportamento das molas de SMA é descrito por meio de um modelo constitutivo termomecânico. Varreduras em diferentes temperaturas também são efetuadas e os resultados observados diferem dos obtidos experimentalmente, sugerindo que o laço de histerese apresenta um comportamento dinâmico diferente quando submetido à carregamentos dinâmicos. O ADV pseudoelástico acoplado a um sistema 1GDL também é modelado, e observa-se que o laço de histerese pode também reduzir as amplitudes máximas e também mudar ligeiramente as frequências onde os picos de ressonância ocorrem.This work consists of an experimental and numerical investigation on how heat treated Ni(50.7%)-Ti springs can affect the dynamical behavior of a Tuned Vibration Absorber (TVA). Initially, the springs are solubilized and aged at 300oC, 400oC and 500oC for 30, 60, 90 and 120min. After, the springs are characterized, through quasi-static loadings following a cyclic thermomechanical loading path until the inelastic strains saturate and the response of the material stabilizes. The results demonstrate that springs aged at 400oC and 500oC present a larger hysteresis loop area when compared with the aging performed at 300oC. Then, the springs aged at 500oC are used in an experimental apparatus that represents a single degree of freedom (1DOF) — which is a pseudoelastic TVA alone — and are analyzed, in an up and down sweep frequency in two different temperatures. It is observed that the maximum amplitudes strongly depends on the temperatures and the frequency and the springs with higher hysteresis loop area results in lower maximum amplitudes. After, the pseudoelastic TVA is attached to a 1DOF — which have the same resonant frequency — and are also analyzed, in an up and down sweep frequency in two different temperatures. The pseudoelastic TVA presents a good performance, and its behavior is also strongly affected by temperature changes. Regarding the numerical analysis, the pseudoelastic TVA is modeled, and means of a constitutive model describes the behavior of the SMA spring. The results observed differ from those obtained in the experimental part and suggests that the hysteresis loop may present a very different and counterintuitive behavior when subjected to dynamical loads. The pseudoelastic TVA attached to a 1DOF system is also modeled, and it is observable that the hysteresis loops can reduce that maximum amplitudes and slightly changes the frequencies where the resonance peaks occur.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)Programa de Pós-Graduação em Ciências MecânicasA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessAnálise da influência do tratamento térmico de ligas NiTi em aplicações dinâmicasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisLigas com memória de formaAbsorvedores dinâmicosDinâmica não-linearVibração - controleMolasporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain671http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/40018/2/license.txtbacfee268cc5d4f6aaa2e6e0066d38f5MD52open accessORIGINAL2018_HugodeSouzaOliveira.pdf2018_HugodeSouzaOliveira.pdfapplication/pdf6468219http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/40018/3/2018_HugodeSouzaOliveira.pdf99e5cbad7a1353cba787d17952963f97MD53open access10482/400182024-02-08 18:43:27.337open accessoai:repositorio2.unb.br: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Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestopendoar:2024-02-08T21:43:27Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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