Publicação
Estudo experimental e numérico sobre a redistribuição de tensões residuais devida à remoção de camadas de material por polimento electrolítico
| Resumo: | A simulação numérica de processos físicos com base no método dos elementos finitos assume hoje um papel preponderante nas áreas tecnológicas. Assim sendo, depara-se com uma nova abordagem na resolução de problemas, especialmente quando estes apresentam alguma complexidade. Este tipo de abordagem numérica vem então colmatar a dificuldade inerente ao desenvolvimento de soluções analíticas. Por outro lado, conhecendo a importância das tensões residuais e o efeito da sua presença nos componentes, levando a falhas prematuras ou ao aumento do seu tempo de vida útil, torna-se de extrema importância a sua consideração na fase de projecto. Associando a sua importância à viabilidade económica da sua determinação, o método da difracção de raios X é um dos métodos mais utilizados na determinação de tensões residuais, mas a análise em profundidade obriga à remoção sucessiva de camadas de material, devido à fraca penetração dos raios X nos materiais. Mas devido à redistribuição de tensões residuais que ocorre durante a remoção de camadas, os valores determinados por difracção de raios X não serão iguais aos existentes antes da remoção do material, sendo necessário corrigir os valores obtidos experimentalmente para obter o perfil inicial. Com este trabalho pretendeu-se colmatar a dificuldade associada à determinação das tensões residuais em profundidade utilizando esta combinação de métodos com uma das ferramentas mais importantes e eficientes que existem actualmente, o método dos elementos finitos. Assim, foram implementados dois métodos de correcção da redistribuição de tensões residuais devida à remoção de camadas e desenvolveu-se um novo método no sentido da produção de conhecimento. Quanto à implementação dos métodos verificou-se que a variação dos resultados obtidos entre cada um deles não era significativa nos casos de estudo no entanto todos apresentaram bons resultados. A validação dos modelos desenvolvidos foi efectuada por duas vias, a via numérica e a via analítica. |
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| Autores principais: | Almeida, Cláudio Jorge Pires de |
| Assunto: | Redistribuição das tensões residuais simulação numérica Método dos elementos finitos ANSYS Layer removal correction numerical simulation finite element method ANSYS |
| Ano: | 2013 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade de Coimbra |
| Idioma: | português |
| Origem: | Estudo Geral - Universidade de Coimbra |
| Resumo: | A simulação numérica de processos físicos com base no método dos elementos finitos assume hoje um papel preponderante nas áreas tecnológicas. Assim sendo, depara-se com uma nova abordagem na resolução de problemas, especialmente quando estes apresentam alguma complexidade. Este tipo de abordagem numérica vem então colmatar a dificuldade inerente ao desenvolvimento de soluções analíticas. Por outro lado, conhecendo a importância das tensões residuais e o efeito da sua presença nos componentes, levando a falhas prematuras ou ao aumento do seu tempo de vida útil, torna-se de extrema importância a sua consideração na fase de projecto. Associando a sua importância à viabilidade económica da sua determinação, o método da difracção de raios X é um dos métodos mais utilizados na determinação de tensões residuais, mas a análise em profundidade obriga à remoção sucessiva de camadas de material, devido à fraca penetração dos raios X nos materiais. Mas devido à redistribuição de tensões residuais que ocorre durante a remoção de camadas, os valores determinados por difracção de raios X não serão iguais aos existentes antes da remoção do material, sendo necessário corrigir os valores obtidos experimentalmente para obter o perfil inicial. Com este trabalho pretendeu-se colmatar a dificuldade associada à determinação das tensões residuais em profundidade utilizando esta combinação de métodos com uma das ferramentas mais importantes e eficientes que existem actualmente, o método dos elementos finitos. Assim, foram implementados dois métodos de correcção da redistribuição de tensões residuais devida à remoção de camadas e desenvolveu-se um novo método no sentido da produção de conhecimento. Quanto à implementação dos métodos verificou-se que a variação dos resultados obtidos entre cada um deles não era significativa nos casos de estudo no entanto todos apresentaram bons resultados. A validação dos modelos desenvolvidos foi efectuada por duas vias, a via numérica e a via analítica. |
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