Publicação
Análise numérico-experimental do comportamento superelástico das ligas Níquel-Titânio com memória de forma
| Resumo: | O trabalho desenvolvido no âmbito do Instituto Politécnico de Bragança engloba a caracterização do comportamento superelástico de uma liga com memória de forma (LMF) composta em sua maioria por Níquel e Titânio (NiTi). Através de estudos experimentais e calibração de modelos numéricos pretende-se simular o comportamento ímpar das ligas, com o intuito de possibilitar o desenvolvimento de dispositivos capazes de atenuar vibrações indesejadas de altas amplitudes, como em fenômenos de sismos. Uma LMF possui duas propriedades que destacam a sua categoria dos demais materiais inteligentes, o efeito memória de forma e a superelasticidade. O primeiro consiste na capacidade do material em retornar a uma forma pré-definida após sofrer uma deformação aparentemente plástica, enquanto que a segunda indica a formação de um laço de histerese no diagrama tensão-deformação sendo um mecânismo de dissipação de energia. Estudos realizados utilizando o software Ansys® APDL™ apresentaram o comportamento de um provete cilíndrico feito com a liga de NiTi em uma condição quásiestática e dinâmica, na forma de carregamentos cíclicos, onde um algoritmo foi implementado no software Matlab® com o intuito de permitir a simulação deste último comportamento. Essa aproximação utiliza equações para atualizar as propriedades características do provete conforme ocorre a evolução temporal da simulação. Ensaios de tração foram realizados, sob a forma de ruptura assim como cíclicos, com o objetivo de obter as propriedades características dos materiais disponíveis e permitir a calibração dos modelos numéricos. De forma a complementar a caracterização do material realizou-se um ensaio dinâmico para obtenção da frequência de vibração de um provete utilizando técnicas de processamento de imagem resultando na primeira frequência natural da liga. A comprovação do resultado obtido deu-se por uma análise modal utilizando o software SolidWorks® apresentando valores compatíveis. A partir dos estudos numéricos e experimentais realizados, conclui-se que o objetivo de caracterizar propriedades básicas do material foi bem sucedida, uma vez que as técnicas experimentais foram adaptadas de forma a permitir a calibração de modelos numéricos com o intuito de que a simulação de futuras aplicações possam permitir uma implementação mais rápida da tecnologia. |
|---|---|
| Autores principais: | Hilário, Jean César |
| Assunto: | Ligas com memória de forma Estudo numérico-experimental Caracterização do comportamento do material |
| Ano: | 2021 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico de Bragança |
| Idioma: | português |
| Origem: | Biblioteca Digital do IPB |
| _version_ | 1867172779075305472 |
|---|---|
| author | Hilário, Jean César |
| author_facet | Hilário, Jean César |
| author_role | author |
| contributor_name_str_mv | Andrade, Carlos A.R. Braz-César, M.T. Borges, Adailton Silva Biblioteca Digital do IPB |
| country_str | PT |
| creators_json_txt | [{\"Person.name\":\"Hilário, Jean César\"}] |
| datacite.contributors.contributor.contributorName.fl_str_mv | Andrade, Carlos A.R. Braz-César, M.T. Borges, Adailton Silva Biblioteca Digital do IPB |
| datacite.creators.creator.creatorName.fl_str_mv | Hilário, Jean César |
| datacite.date.Accepted.fl_str_mv | 2021-01-01T00:00:00Z |
| datacite.date.available.fl_str_mv | 2022-01-10T16:00:48Z |
| datacite.date.embargoed.fl_str_mv | 2022-01-10T16:00:48Z |
| datacite.rights.fl_str_mv | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
| datacite.subjects.subject.fl_str_mv | Ligas com memória de forma Estudo numérico-experimental Caracterização do comportamento do material |
| datacite.titles.title.fl_str_mv | Análise numérico-experimental do comportamento superelástico das ligas Níquel-Titânio com memória de forma |
| dc.contributor.none.fl_str_mv | Andrade, Carlos A.R. Braz-César, M.T. Borges, Adailton Silva Biblioteca Digital do IPB |
| dc.creator.none.fl_str_mv | Hilário, Jean César |
| dc.date.Accepted.fl_str_mv | 2021-01-01T00:00:00Z |
| dc.date.available.fl_str_mv | 2022-01-10T16:00:48Z |
| dc.date.embargoed.fl_str_mv | 2022-01-10T16:00:48Z |
| dc.format.none.fl_str_mv | application/pdf |
| dc.identifier.none.fl_str_mv | http://hdl.handle.net/10198/24566 |
| dc.language.none.fl_str_mv | por |
| dc.rights.cclincense.fl_str_mv | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ |
| dc.rights.none.fl_str_mv | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
| dc.subject.none.fl_str_mv | Ligas com memória de forma Estudo numérico-experimental Caracterização do comportamento do material |
| dc.title.fl_str_mv | Análise numérico-experimental do comportamento superelástico das ligas Níquel-Titânio com memória de forma |
| dc.type.none.fl_str_mv | http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc |
| description | O trabalho desenvolvido no âmbito do Instituto Politécnico de Bragança engloba a caracterização do comportamento superelástico de uma liga com memória de forma (LMF) composta em sua maioria por Níquel e Titânio (NiTi). Através de estudos experimentais e calibração de modelos numéricos pretende-se simular o comportamento ímpar das ligas, com o intuito de possibilitar o desenvolvimento de dispositivos capazes de atenuar vibrações indesejadas de altas amplitudes, como em fenômenos de sismos. Uma LMF possui duas propriedades que destacam a sua categoria dos demais materiais inteligentes, o efeito memória de forma e a superelasticidade. O primeiro consiste na capacidade do material em retornar a uma forma pré-definida após sofrer uma deformação aparentemente plástica, enquanto que a segunda indica a formação de um laço de histerese no diagrama tensão-deformação sendo um mecânismo de dissipação de energia. Estudos realizados utilizando o software Ansys® APDL™ apresentaram o comportamento de um provete cilíndrico feito com a liga de NiTi em uma condição quásiestática e dinâmica, na forma de carregamentos cíclicos, onde um algoritmo foi implementado no software Matlab® com o intuito de permitir a simulação deste último comportamento. Essa aproximação utiliza equações para atualizar as propriedades características do provete conforme ocorre a evolução temporal da simulação. Ensaios de tração foram realizados, sob a forma de ruptura assim como cíclicos, com o objetivo de obter as propriedades características dos materiais disponíveis e permitir a calibração dos modelos numéricos. De forma a complementar a caracterização do material realizou-se um ensaio dinâmico para obtenção da frequência de vibração de um provete utilizando técnicas de processamento de imagem resultando na primeira frequência natural da liga. A comprovação do resultado obtido deu-se por uma análise modal utilizando o software SolidWorks® apresentando valores compatíveis. A partir dos estudos numéricos e experimentais realizados, conclui-se que o objetivo de caracterizar propriedades básicas do material foi bem sucedida, uma vez que as técnicas experimentais foram adaptadas de forma a permitir a calibração de modelos numéricos com o intuito de que a simulação de futuras aplicações possam permitir uma implementação mais rápida da tecnologia. |
| dirty | 0 |
| eu_rights_str_mv | openAccess |
| format | masterThesis |
| fulltext.url.fl_str_mv | https://bibliotecadigital.ipb.pt/bitstreams/504fc713-1552-44ce-9514-d5a497bae65f/download |
| id | ipb_edefbdaa17638b2efa7eb12889129eff |
| identifier.url.fl_str_mv | http://hdl.handle.net/10198/24566 |
| instacron_str | ipb |
| institution | Instituto Politécnico de Bragança |
| instname_str | Instituto Politécnico de Bragança |
| language | por |
| network_acronym_str | ipb |
| network_name_str | Biblioteca Digital do IPB |
| oai_identifier_str | oai:bibliotecadigital.ipb.pt:10198/24566 |
| organization_str_mv | urn:organizationAcronym:ipb |
| person_str_mv | Hilário, Jean César |
| publishDate | 2021 |
| reponame_str | Biblioteca Digital do IPB |
| repository_id_str | urn:repositoryAcronym:ipb |
| service_str_mv | urn:repositoryAcronym:ipb |
| spelling | porpt_PTO trabalho desenvolvido no âmbito do Instituto Politécnico de Bragança engloba a caracterização do comportamento superelástico de uma liga com memória de forma (LMF) composta em sua maioria por Níquel e Titânio (NiTi). Através de estudos experimentais e calibração de modelos numéricos pretende-se simular o comportamento ímpar das ligas, com o intuito de possibilitar o desenvolvimento de dispositivos capazes de atenuar vibrações indesejadas de altas amplitudes, como em fenômenos de sismos. Uma LMF possui duas propriedades que destacam a sua categoria dos demais materiais inteligentes, o efeito memória de forma e a superelasticidade. O primeiro consiste na capacidade do material em retornar a uma forma pré-definida após sofrer uma deformação aparentemente plástica, enquanto que a segunda indica a formação de um laço de histerese no diagrama tensão-deformação sendo um mecânismo de dissipação de energia. Estudos realizados utilizando o software Ansys® APDL™ apresentaram o comportamento de um provete cilíndrico feito com a liga de NiTi em uma condição quásiestática e dinâmica, na forma de carregamentos cíclicos, onde um algoritmo foi implementado no software Matlab® com o intuito de permitir a simulação deste último comportamento. Essa aproximação utiliza equações para atualizar as propriedades características do provete conforme ocorre a evolução temporal da simulação. Ensaios de tração foram realizados, sob a forma de ruptura assim como cíclicos, com o objetivo de obter as propriedades características dos materiais disponíveis e permitir a calibração dos modelos numéricos. De forma a complementar a caracterização do material realizou-se um ensaio dinâmico para obtenção da frequência de vibração de um provete utilizando técnicas de processamento de imagem resultando na primeira frequência natural da liga. A comprovação do resultado obtido deu-se por uma análise modal utilizando o software SolidWorks® apresentando valores compatíveis. A partir dos estudos numéricos e experimentais realizados, conclui-se que o objetivo de caracterizar propriedades básicas do material foi bem sucedida, uma vez que as técnicas experimentais foram adaptadas de forma a permitir a calibração de modelos numéricos com o intuito de que a simulação de futuras aplicações possam permitir uma implementação mais rápida da tecnologia.application/pdfpt_PTAnálise numérico-experimental do comportamento superelástico das ligas Níquel-Titânio com memória de formaHilário, Jean CésarAndrade, Carlos A.R.Braz-César, M.T.Borges, Adailton SilvaHostingInstitutionOrganizationalBiblioteca Digital do IPBe-mailmailto:dspace@ipb.ptdspace@ipb.ptURNurn:tid:2028509432022-01-10T16:00:48Z202120202021-01-01T00:00:00ZHandlehttp://hdl.handle.net/10198/24566http://purl.org/coar/access_right/c_abf2open accessLigas com memória de formaEstudo numérico-experimentalCaracterização do comportamento do material2685019 bytesliteraturehttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccmaster thesis2021http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2application/pdffulltexthttps://bibliotecadigital.ipb.pt/bitstreams/504fc713-1552-44ce-9514-d5a497bae65f/download |
| spellingShingle | Análise numérico-experimental do comportamento superelástico das ligas Níquel-Titânio com memória de forma Hilário, Jean César Ligas com memória de forma Estudo numérico-experimental Caracterização do comportamento do material |
| status | SINGLETON |
| subject.fl_str_mv | Ligas com memória de forma Estudo numérico-experimental Caracterização do comportamento do material |
| title | Análise numérico-experimental do comportamento superelástico das ligas Níquel-Titânio com memória de forma |
| title_full | Análise numérico-experimental do comportamento superelástico das ligas Níquel-Titânio com memória de forma |
| title_fullStr | Análise numérico-experimental do comportamento superelástico das ligas Níquel-Titânio com memória de forma |
| title_full_unstemmed | Análise numérico-experimental do comportamento superelástico das ligas Níquel-Titânio com memória de forma |
| title_short | Análise numérico-experimental do comportamento superelástico das ligas Níquel-Titânio com memória de forma |
| title_sort | Análise numérico-experimental do comportamento superelástico das ligas Níquel-Titânio com memória de forma |
| topic | Ligas com memória de forma Estudo numérico-experimental Caracterização do comportamento do material |
| topic_facet | Ligas com memória de forma Estudo numérico-experimental Caracterização do comportamento do material |
| url | http://hdl.handle.net/10198/24566 |
| visible | 1 |