Modelo numerico elastoplastico de contato com rolamento aplicado a analise de fadiga de rodas ferroviarias

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Francisco de Carvalho
Data de Publicação: 2008
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1606855
Resumo: Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Junior
id UNICAMP-30_445059a9c9ee861061ff311ba87b5a68
oai_identifier_str oai::422951
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Modelo numerico elastoplastico de contato com rolamento aplicado a analise de fadiga de rodas ferroviariasAn elastoplastic numerical model of rolling contact applied to analyze the fatigue of railroad wheelsRodas de vagõesMecânica dos sólidosPlasticidadeMetais - FadigaMétodo dos elementos finitosFerroviasRailroad wheelWheel-rail contactPlasticityFatigue of metalsFinite element methodRailroadsContact stressOrientador: Auteliano Antunes dos Santos JuniorTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecanicaResumo: Este trabalho propõe um modelo numérico de contato roda-trilho, baseado no método dos elementos finitos, para estimar a vida em fadiga até o surgimento da trinca, e quanto à falha por escamação, de uma roda ferroviária classe C de um vagão de carga de uma ferrovia nacional, de Serra dos Carajás. O modelo tem como principal contribuição à abordagem elastoplástica juntamente com a inclusão das tensões residuais provenientes do tratamento térmico do processo de fabricação da roda. O modelo de elementos finitos utilizou técnicas de submodelagem, tanto na determinação no campo de tensões residuais de fabricação, quanto no de contato roda-trilho. Para efeito de comparação, determinaram-se as tensões e deformações também com um modelo semi-analítico elástico, baseado na teoria de Hertz, além de um modelo numérico elastoplástico sem tensões residuais de fabricação. A vida foi determinada através de dois critérios de fadiga, que incorporam a influencia das tensões hidrostáticas e planos críticos. O critério de alto ciclo de Dang Van foi modificado para adaptar-se ao problema de dois corpos em contato. O outro critério utilizado foi o de Fatemi¿Socie, baseado em deformações cisalhantes. O número de ciclos encontrado para o início da trinca foi então corrigido de acordo com uma distribuição normal estatística da posição lateral do ponto de contato. O trabalho mostrou que as tensões residuais, benéficas para a propagação de trincas, reduzem a vida até o surgimento destasAbstract: This work proposes a wheel-rail contact model based on finite element method to estimate the fatigue life to shelling, until the beginning of the crack of a railroad wheel class C of a heavyhull Brazilian railroad from Serra dos Carajás. The main contribution of this work is the elastoplastic approach with the inclusion of the residual stress generated by the heat treatment of the wheel manufacture process. Submodeling techniques were used to determinate the residual stresses from manufacture process and the contact stresses. Aiming the comparison, the wheelrail contact stresses was calculated using an analytic model, based on Hertz theory, and a numeric model (FEM) without residual stress from the manufactured process. The fatigue life was calculated using two criterions based on critical planes and hydrostatic stresses. The high cycle fatigue criterion from Dang Van was adapted to be used in contact problems. The other one was the Fatemi¿Socie criterion, based on shear strains. The number of cycles until the arising of the fatigue crack was correct using a statistical normal distribution of the lateral position of the contact point. This work shows that the residual stress generated by the manufacture process, which prevents the crack propagation, reduces the fatigue life until the arising of the crackDoutoradoMecânica dos Sólidos e Projeto MecânicoDoutor em Engenharia Mecânica[s.n.]Santos Júnior, Auteliano Antunes dos, 1963-Pavanello, RenatoFerreira, ItamarBarbosa, Roberto SpinolaSantos, Lucio Tunes dosUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSantos, Francisco de Carvalho20082008-02-25T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf247p. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1606855SANTOS, Francisco de Carvalho. Modelo numerico elastoplastico de contato com rolamento aplicado a analise de fadiga de rodas ferroviarias. 2008. 247p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1606855. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/422951porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-02-15T15:06:08Zoai::422951Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-02-15T15:06:08Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Modelo numerico elastoplastico de contato com rolamento aplicado a analise de fadiga de rodas ferroviarias
An elastoplastic numerical model of rolling contact applied to analyze the fatigue of railroad wheels
title Modelo numerico elastoplastico de contato com rolamento aplicado a analise de fadiga de rodas ferroviarias
spellingShingle Modelo numerico elastoplastico de contato com rolamento aplicado a analise de fadiga de rodas ferroviarias
Santos, Francisco de Carvalho
Rodas de vagões
Mecânica dos sólidos
Plasticidade
Metais - Fadiga
Método dos elementos finitos
Ferrovias
Railroad wheel
Wheel-rail contact
Plasticity
Fatigue of metals
Finite element method
Railroads
Contact stress
title_short Modelo numerico elastoplastico de contato com rolamento aplicado a analise de fadiga de rodas ferroviarias
title_full Modelo numerico elastoplastico de contato com rolamento aplicado a analise de fadiga de rodas ferroviarias
title_fullStr Modelo numerico elastoplastico de contato com rolamento aplicado a analise de fadiga de rodas ferroviarias
title_full_unstemmed Modelo numerico elastoplastico de contato com rolamento aplicado a analise de fadiga de rodas ferroviarias
title_sort Modelo numerico elastoplastico de contato com rolamento aplicado a analise de fadiga de rodas ferroviarias
author Santos, Francisco de Carvalho
author_facet Santos, Francisco de Carvalho
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Santos Júnior, Auteliano Antunes dos, 1963-
Pavanello, Renato
Ferreira, Itamar
Barbosa, Roberto Spinola
Santos, Lucio Tunes dos
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Francisco de Carvalho
dc.subject.por.fl_str_mv Rodas de vagões
Mecânica dos sólidos
Plasticidade
Metais - Fadiga
Método dos elementos finitos
Ferrovias
Railroad wheel
Wheel-rail contact
Plasticity
Fatigue of metals
Finite element method
Railroads
Contact stress
topic Rodas de vagões
Mecânica dos sólidos
Plasticidade
Metais - Fadiga
Método dos elementos finitos
Ferrovias
Railroad wheel
Wheel-rail contact
Plasticity
Fatigue of metals
Finite element method
Railroads
Contact stress
description Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Junior
publishDate 2008
dc.date.none.fl_str_mv 2008
2008-02-25T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv (Broch.)
https://hdl.handle.net/20.500.12733/1606855
SANTOS, Francisco de Carvalho. Modelo numerico elastoplastico de contato com rolamento aplicado a analise de fadiga de rodas ferroviarias. 2008. 247p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1606855. Acesso em: 2 set. 2024.
identifier_str_mv (Broch.)
SANTOS, Francisco de Carvalho. Modelo numerico elastoplastico de contato com rolamento aplicado a analise de fadiga de rodas ferroviarias. 2008. 247p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1606855. Acesso em: 2 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1606855
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/422951
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
247p. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809188983287054336

Registros relacionados