Avaliação de tensões residuais causadas por superaquecimento em rodas ferroviarias utilizando acustoelasticidade

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Guilherme Fabiano Mendonça dos
Data de Publicação: 2004
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1598631
Resumo: Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Junior
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spelling Avaliação de tensões residuais causadas por superaquecimento em rodas ferroviarias utilizando acustoelasticidadeRodas de vagõesUltrassomTensões residuaisOrientador: Auteliano Antunes dos Santos JuniorDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecanicaResumo: As rodas ferroviárias novas apresentam tensões residuais de compressão no aro, particularmente na superficie de rolamento. A frenagem causa tensões compressivas adicionais que, somadas às tensões originais, podem levar ao escoamento e causar a inversão do estado de tensões original. Rodas com tensão de tração residual podem falhar de forma súbita e catastrófica. Os métodos para determinação de tensões residuais atualmente utilizados ou são destrutivos, ou possuem características que dificultam sua aplicação em campo. Este trabalho visou estudar a aplicação de técnicas de ultra-som para medir as tensões residuais, particularmente com o emprego de ondas longitudinais criticamente refratadas (Ler). Para simular o aquecimento devido à frenagem e a consequente inversão do padrão original das tensões, aqueceu-se rodas em vários níveis utilizando bobinas de indução. Realizaram-se algumas simulações computacionais do aquecimento das rodas, a fim de comparar com o produzido pela bobina de indução. As curvas de aquecimento em função do tempo para os dois casos mostraram uma boa aproximação. No tocante às medições de tensões utilizando o ultra-som, os resultados encontrados foram considerados satisfatórios uma vez que foi possível detectar a variação do nível de tensão residual nas rodas, além de apresentarem coerência com resultados disponíveis na literaturaAbstract: New railroad wheels present compressive residual stresses on the rim, partieularly on the tape line. Braking causes additional compression stresses, which, added to the original stresses, could result in the yield and could cause the inversion on the original stresses state. Wheels with traction residual can fail in a sudden and catastrophic way. The methods for determination ofresidual stress now used either are destructive, or possess characteristics that make its application in field difficult. The aim of this work was to study the application of ultrasonic techniques to measure the residual stresses, particularly with the use of longitudinal waves eritieally refraeted (Ler). ln order to simulate the heating due to the braking and the consequent inversion of the original pattern of the stresses, the wheels were heated in several levels through an induction coil. The heating of the wheels were simulated on computers, in order to compare with induction heating. The heating curves as function of the time for both of cases showed good approximation. Referring to the measurements of stresses using ultrasonic waves, the results, that were found, were considered satisfactory once it was possible to detect the variation of the residual stresses level at the wheels, besides it showed a good coherence with the available results in the literatureMestradoMecânica dos Sólidos e Projeto MecânicoMestre em Engenharia Mecânica[s.n.]Santos Júnior, Auteliano Antunes dos, 1963-Santos, José Maria Campos dosMelo, Gilberto Pechoto deUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSantos, Guilherme Fabiano Mendonça dos20042004-04-14T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf93p. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1598631SANTOS, Guilherme Fabiano Mendonça dos. Avaliação de tensões residuais causadas por superaquecimento em rodas ferroviarias utilizando acustoelasticidade. 2004. 93p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1598631. Acesso em: 14 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/326297porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T04:01:56Zoai::326297Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T04:01:56Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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