Estudo da correlação de propriedades mecânicas com base na razão de esbeltez em componentes fabricados por manufatura aditiva

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Moura, Lucas Santana, 1994-
Data de Publicação: 2023
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/20.500.12733/14859
Resumo: Orientador: Éder Sócrates Najar Lopes
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Essas aplicações industriais são comumente caracterizadas por rigorosos requisitos regulatórios. Devido à disparidade e falta de consenso nas propriedades mecânicas relatadas na literatura e à necessidade de testes e validações com os componentes fabricados utilizando manufatura aditiva, este trabalho teve como objetivo realizar um estudo experimental-computacional dos efeitos da razão de esbeltez sobre as propriedades mecânicas de corpos de prova de Ti-6Al-4V as-built, fabricadas utilizando manufatura aditiva por feixe de elétrons e submetidas a testes de tração. A partir dos resultados obtidos, propôs-se um método preciso para a previsão e correlação de propriedades mecânicas de corpos de prova com diferentes geometrias. O alongamento na fratura e a tenacidade à tração seguem uma equação logarítmica e que corpos de prova simétricos apresentam resistência mecânica superior. O modo e os micromecanismos associados à fratura são fortemente influenciados pela relação largura/espessura do corpo de prova. O uso da equação de Bertella-Oliver, juntamente com ferramentas de método de elementos finitos (análise), foi eficaz para entender o comportamento mecânico de corpos de prova submetidos a ensaios de tração. Em resumo, o método aqui apresentado pode ser útil para prever e comparar os dados de corpos de prova que não atendem as geometrias normatizadasAbstract: Additive manufacturing has been established as a process to produce structural and load-bearing parts and this process has become attractive to many industries such as medical, aerospace, automotive, and oil and gas. These industrial applications are commonly characterized by high and stringent regulatory requirements. Due to the disparity and lack of consensus in mechanical properties reported in the literature, and the need to test and validate the components manufactured by the additive manufacturing process, this work aimed at performing an experimental-simulation study of the effects of the slimness ratio on the mechanical properties of as-built Ti-6Al-4V electron beam additively manufactured parts subjected to tensile tests. From the obtained results, we propose an accurate method for the prediction and correlation of mechanical properties of specimens with different geometries. The main observation from this study is that elongation at fracture and tensile toughness follow a logarithmic equation and that symmetric cross-section specimens show superior mechanical strength. The fracture mode and associated micromechanisms are strongly influenced by the specimen’s width/thickness ratio and the use of the Bertella-Oliver equation coupled with finite element method (analysis) tools were effective towards understanding the mechanical behavior of specimens subjected to tensile tests. In summary, the method presented here may be useful for predicting and comparing the data of specimens that do not comply with normative valuesDoutoradoMateriais e Processos de FabricaçãoDoutor em Engenharia MecânicaCNPQ142397/2019-9[s.n.]Lopes, Éder Sócrates Najar, 1982-Cheung, NoéAguiar, Denilson José Marcolino deNoritomi, Pedro YoshitoSilveira, Márcio EduardoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMoura, Lucas Santana, 1994-20232023-08-21T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (107 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/14859MOURA, Lucas Santana. Estudo da correlação de propriedades mecânicas com base na razão de esbeltez em componentes fabricados por manufatura aditiva. 2023. 1 recurso online (107 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/14859. 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