Técnicas de medição de tensões residuais

)

)

6,°

CONGRESSO NACIONAL

EM

MECANICA EXPERIMENTAL

ORGANIZADO POR:

PONT A DELGADA 27

-

29 DE JULHO 2005

UNIVERSIDADE DOS A<::ORES

RESUMO DAS COMUNICA<;OES

ASSQCIAC;;Ao PORTUGUESA DE _

ANALISE EXPERIMENTAL DE TENSOES

Sede: Laborat6rio Nacional de Engenharia Civil, Av. do Brasil, 101, 1700M066 Lisboa

Tip: 21 844 3225; Fax: 21 8443021; e-mail: anact@!ncc.pt; http://www-ext.!nec.pVAPAETf NIF 501 699 546 Contacla: Carolina Rego, Secretarlado

6.° CONGRESSO NACIONAL EM MECANICA EXPERIMENTAL

PONTA DELGADA

27

A

29

DE JULHO DE

2005-07-04

DEPOSITO LEGAL:

229793/05

COPYRIGHT

©2005

POR INEGI

ISBN: 972-8826-09-5

EDITORA: INSTITUTO DE ENGENHARIA MECANICA E GESTAO INDUSTRIAL

RUA DO BARROCO,

174

)

4465-591

LE!;A DO BALlO PORTUGAL

)

TELF: +351 22 957 8714

FAX:

+35122 953 7352

E-MAIL: [email protected]

URL:

WWW.INEGI.PT

IMPRESSAO E ACADAMENTO: GRAFlcos REUNIDOS, LDA.

)

COMlSSAO ORGANlZADORA MARIO A. P. V AZ (FEUPIINEGI) JosE A. SIMOES (U AVEIRO) PAULO A. G. PILOTO (IPB-ESTIG) RUI M. GUEDES (FEUP/INEGI) ARLINDO SILVA (1ST) M. JOAo BARROS (U At;ORES) MARIA DE LURDES EUSEBIO (LNEC) J. F. SILVA GOMES (FEUPIINEGI) MARIo SANTOS (!NETI) COMISSAO CIENTiFICA A. CARDON (BELGICA) A. CORREIA DA CRUZ (ISQ) A. S. MIRANDA (UM) A. T. MARQUES (FEUP) A. DE FREITAS MENESES (U At;ORES) A. BARROS (UM) C. NAVARRO (ESPANHA) EMA COELHO (LNEC)

L.

SIMAS DINIS (FEUP) F. Q. MELO (U AVEIRO) J. F. SILVA GOMES (FEUP)

J.

F. DIAS RODRIGUES (FEUP)

l. H. SEABRA

(FEUP) J. J.

L.

MORAIS (UTAD)

l.

M. CATARINO (LNEC)

l

.

M. CIRNE(FCTUC)

l.

M. SILVA (1ST) M. C. CRUZ AZEVEDO M. lOAo BARROS (U At;ORES) MARIO SANTOS (INETI) N. F. RILo (FCTUC) PAULO A. G. PILOTO (lPB) S. A. MEGUJD (CANADA) PATRociNIOS CAMARA MUNICIPAL DE PONTA DELGADA CASA DOS At;ORES DO NORTE COMISSAO DE TuRISMO DA REGIAO DOS At;ORES FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO UNIVERSIDADE DOS At;ORES LAB ORATORIO NACIONAL DE ENGENHARIA CIVIL FUNDAt;AO PARA A CIENCIA E TECNOLOGIA - MCT

INSTITUTO DE ENGENHARIA MEcANICA E GESTAO INDUSTRIAL

SPECTRIS PORTUGAL MRA

)

)

Pre/acio

A Associa,iio Portl/gl/esa de Analise Experimental de Tensoes (APAET). cl/mprindo os sells objectivos de divulgm;iio e pl'omoriio dos tecnicas de lvlecdnica Experimental, organiza mais 1lI11 dos sellS encomros

Nacionais. Estejol1l1n

e

a primeiro a merecer a designar;iio de COllgresso e a IeI' todos as trobalhas slIbmelidos sujei/os a revislio.

Jvlanlendo a intenr;iio de descelltralizar estes ellCOl1lros, ollde llormaimente parlicipam as mais ,.eputados investigadores llacionais com interesses nela area, a Direcr;iio da APAET decidiu que 0 6,0 Congresso seria realizado nos Ar;ores. Destaforma a rellniiio decorre J7l1ma dos partes mais agradciveis do terri/ario nacional e junlo do comzmidade academica que integra a Universidade dos Ar;ores. Esla Universidade, que cedo aceitoll

sel' Qnjitriii do 6.0

Congresso, fimdada lIa cerea de tres deeadas,

e

hoje reconhecidamellte lllJl dos principais pMos de desel1volvimento do QI'qllipelago dos A ,ores.

ESle Congresso reline 78 conlribllit;oes das varias area.s do conhecimento que reeol'l'em as f(!cnicas da lvlecanica Experimental nas SliGS actividades de invesligat;oo. Pela qualidade e mlmel'O dos trahal/ws recebidos este enconlro

e

ja lima agraddve! swpresa.

Fina/mente envio as mells agradecimentos a todos aqlleles que contribuiram para que esle congresso fosse possive!: a Direefiio da APAET, as Comissoes Organizadora e CientijicQ, as patrocinadores, Q Universidade dos Afores e todos as participanles pela qualidade das suas contribuit;oes.

Resta agora esperar que aquilo que

ja

e

wna grata slilpresa se transforme Illlln agradavel 6.0

Congresso de MeeDlliea Experimental.

Mario A. P. Vaz

Presidente do Comissiio Orgonizadora

)

iNDICE

)

)

ANALISE DE ESTRUTURAS

UMA SOLU<;AO BASEADA EM FORMULA<;AO HiBRIDA PARA ANALISE DE TENSOES EM TUBOS CURVOS SOB ESFOR<;OS NO PLANO DE CURVATURA Luisa Madureira (FEUP); F. J. Q. de Melo (UA); M A. P. Vaz (FEUP)

DETERMINA<;AO DO iNDICE DE CONFORTO NUMA COMPOSI<;AO FERROVIARIA

SUBURBANA

Paula C. Silva (IPS); J. MontaMio e Silva (1ST)

ESTUDO EXPERIMENTAL E NUMERICO DE COLUNAS DE ILUlVIINA<;AO

CONFORME A NORMA EN 40 "LIGHTING COLUMNS"

Marta Carvalho (Schreder); Adindo Silva (IST)

DESENVOLVIMENTO DE NOVOS MODELOS PARA 0 ESTUDO DA ANALISE

DE TENSOES E DE DEFORMA<;OES EM ESTRUTURAS TUBULARES

Elza. Ai Ai Fonseca (IPB); F. J. Q. de Melo (UA); Carlos A. Ai de Oliveira (FEUP)

ENSAIOS LABORATORIAIS DE DUAS ASNAS DE CANTO, DEGRADADAS E REFOR<;ADAS, DA ANTIGA COBERTURA DO MOSTEIRO DE AROUCA

R. O. Rodrigues (FEUP); R. C. de Barros (FEUP)

ANALISE DE INTEGRIDADE ESTRUTURAL

A V ALIA<;AO DO DANO NA FURA<;AO DE LAlVIINADOS CARBONOIEPOXIDO

L. M P. Durao (ISEP); J. Ai R. S. Tavares (FE UP); A. T. Marques (FEUP); M Figueiredo (FEUP); A. G.

MogalMes (ISEP); M de Freitas (1ST)

DAMAGE TOLERANCE ANALYSIS OF AIRCRAFT STRUCTURES UNDER SERVICE LOADING

Ai Milharadas (AFA); L. Reis (1ST); A. Fonseca (1ST); M de Freitas (1ST)

ENSAIOS DE RESISTENCIA AO FOGO DE VIGAS EM A<;O PROTEGIDAS

COM TINTA INTUMESCENTE

L. Ai R. Mesquita (IPB); P. A. G. Pilato (IPB); Ai A. P. Vaz (FEUP); P. Ai Ai Vila Real (UA)

PREVISAO DE VIDA A FADIGA DOS ENGATES (RABETAS) DOS VAGOES DE TRANSPORTE DE CARVAO

T. Morgado (IPT);

c.

Ai Brallco (1ST);

v.

InJante (1ST)

ANALISE DINA-MICA E VIBRAC;:OES

VIGAS COM TRATAMENTO HiBRIDO ACTIVO-PASSIVO DE AMORTECIMENTO: CONFIGURA<;OES, MODELA<;AO E CONTROLO ACTIVO DE VIBRA<;OES

C. Ai A. Vasques (FEUP); J. F. Dias Rodrigues (FEUP)

4 7 10 13 16 19 22 25 28

MEDI<;AO DE VIBRA<;OES EM VIADUTOS FERROVIARIOS DE MEDIO V AO 31 Carlos Rebelo (UC); L. Simoes do Silva (UC); COllstanfa Rigueiro (IPCB); Helena GerVt;sio (GIPAMB)

METODO MSE MODIFICADO PARA A DETERMINA<;AO DOS FACTORES DE PERDA 34

MODAIS EM ESTRUTURAS COM TRA TAMENTOS VISCOELASTICOS

R. A. S. Moreira (UA); J. F. Dias Rodrigues (FEUP)

DESENVOLVlMENTO DE UMA METODOLOGIA PARA CARACTERIZA<;AO EXPERIMENTAL DO MODULO COMPLEXO DE MATERIAlS VISCOELAsTICOS

R. A. S. Moreira (UA); J. F. Dias Rod'·igues (FEUP)

IDENTIFICAC;:AO EXPERIMENTAL DOS PARAMETROS DOS MODELOS ADF E GHM PARA A CARACTERIZA<;AO DE MATERIAlS VISCOELASTICOS

C. Ai A. Vasques (FEUP); R. A. S. Moreira (UA); J. F. Dias Rodrigues (FEUP)

IX

37

)

,I

!

I

)

DESENVOLVIMENTO DE UM ACTUADOR DINAMICO PIEZOELECTRICO

R. A. S. Moreira (UA); J. F. Dias Rodriglles (FEUP)

BIOMECANICA

ANALISE DE VIBRA<;:OES DE UM FEMUR COM E SEM PROTESE UTILIZANDO o METODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Paulo R. Fernandes (1ST); J. Fiaillo (1ST)

ESTUDO NUMERICO DA BIOMECANICA DA COMPONENTE TIBIAL

DA ARTROPLASTIA DO JOELHO

A. Completo (UA); F. Fonseca (UC); J. A. O. Similes (UA)

43

46

49

INFLUENCIA DOS MUSCULOS MASSETER E TEMPORAL E DAS FOR<;:AS DE OCLusAo 52 '

NAS DEFORMA<;:OES INDUZIDAS NA FACE EXTERNA DA MANDiBULA

A. Romas (UA); A. Ballll (U Bordeallx); M Mesnard (U BO/'dea,,"); L. M R. Can'aillo (ESS); P. Tolaia (UA)

J. A. 0. Similes (UA)

CARACTERIZA<;:Ao DINAMICA DO LIGAMENTO PERIODONTAL EM ESPECIMES 55

DE PORCO

L. Ai R. Can'aillo (ESS); R. A. S. Moreira (UA); J. A. O. Similes (UA)

MODELO DE ELEMENTOS FINITOS DO OUVIDO MEDIO COM UMA PROTESE TOTAL DETITANIO

NII/IO F. Rilo (UC); Ai F. Costa Palliino (UC); Rogerio A. C. P. Leal (UC); M do Carma Miglleis (UC)

ANALISE DO EST ADO DE TEN sAo NA ZONA DO IMPLANTE DE UM FEMUR

COM PROTESE DE ANCA DINAMICAMENTE SOLICIT ADO USANDO METODO

PSEUDO-DINAMICO

F. J. Ai Q. de Melo (UA); P. Talaia (UA); A. Ramos (UA); J. A. 0. Similes (UA); Ai A. P. Vaz (FEUP)

CARACTERIZACAO DE MATERIAlS

MEASUREMENT OF THE MECHANICAL PROPERTIES OF A CARBON REINFORCED BISMALEIMIDE OVER A WIDE RANGE OF TEMPERATURES

L. F. M do Silva (FEUP); R. D. Adams (U Bristol)

SOLDADURAS MIST AS A<;:O INOXIDA VELI A<;:O CARBONO ESTUDO DO COMPORTAMENTO

A

FRACTURA A TEMPERA TURAS NEGA TIVAS

A. LOllreiro (UC); D. Ai Rodrigues (UC); J. Neves (UC); P. Teixeira (UC)

OPTIMIZA<;:Ao DA ESCOLHA CONlUGADA DE ALGUNS TIPOS DE A<;:OS

E PROCESSOS DE SOLDADURA DE ELEV ADO RENDIMENTO A. L. Salgado PraIa

ESTUDO NUMERICO E EXPERIMENTAL DO METODO DO V Ao VARIA VEL PARA A IDENTIFICA<;:Ao DAS PROPRIEDAES ELAsTICAS DA MADEIRA

J. Xavier (UTAD); N. Garrido (IPV); J. J.L. Morais (UTAD); J. Pinto (UTAD); P. Camanllo (FEUP)

APLICA<;:OES FUNCIONAIS DAS ESPUMAS METALICAS

1. M. A. Dllarte (INETI); A. J. Ai Ferreiro (FEUP); M. J. G. Santos (INETI); J. Banllart (UT Berlim)

ESTUDO EXPERIMENTAL DO IMPACTO DE BAIXA VELOCIDADE SOBRE PLACAS

LAMlNADAS DE FIBRA DE VIDRO EM MATRIZ EPOXY

NIIIIO F. Rilo (UC); Lllis MS. Ferreira (IPT)

ESTUDO NUMERICO E EXPERIMENTAL DO COMPORT AMENTO DINAMlCO

DA CORTI<;:A

c.

P. Gameiro (UC); J. Ai O. S. Cime (UC); G. Gar)' (Ecole Polytec/llliqlle)

X 58

61

64

67

69

72

74

77 80

"

)

MATERlAIS E MECANISMOS DE LIGA~AO ENTRE PARTicULAS DE POS METALICOS 83

NO PROCESSO DMLS

Luis Esperlo (INETI); ;/lIIonio Osorio (INETI)

FABRlCO AAPIDO DE FERRAMENTAS PELA TECNOLOGIA DMLS

L"is Esperto (INETI); ;/ntonio Osorio (INETI)

COMPORTAMENTO DE MATERIAlS

ESTUDO EXPERlMENTAL E ANALiTICO, EM COMPRESSAO, DE DIFERENTES

ESPUMAS PARA APLICA~AO EM CONSTRU~AO SANDWICH

Marco Leite (IS7); Jooo Lopes (IS7): Arlinda Silva (IS7)

APLICA~AO DE MA TERlAIS COMPOSITOS EM COMPONENTES DA SUSPENSAO

DE VEicULOS AUTOMOVEIS

Sergio Santos (IPL); Arlinda Silva (IS7)

FAIXAS DE MANTA DE CFRP NO CONFINAMENTO DE ELEMENTOS DE PILAR

DE BETAO ARMADO

D. R. S. M Ferreira (UM); J. A. O. Barros (UM)

COMPORTAMENTO MECANICO DE PLACAS DE MATERlAL COMPOSITO SUJEITO

AIMPACTO

Marla Rodrigues (IP7): Carlos Coelho (IP7); Marco Leite (IP7): L. M Ferreira (IPT)

COMPORTAMENTO MECANICO E ROTURA A LONGO PRAZO DE TUBAGENS EM MA TERJAL COMPOS ITO

Hugo Faria (INEGI); Rui M Guedes (FEUP); A. T. Marques (FE UP)

86 89 92 95 97 100

APLICA~OES DE ESPUMAS DE LIGAS DE ALUMiNIO NO SECTOR DE TRANSPORTES 103

l M A. Duarte (INETI); A. J. M Ferreira (FEUP); M J. G. Santos (INETI); J. Banbart (UT Bertim)

APLICA~OES ESTRUTURAIS DAS ESPUMAS METALICAS 106

I. M A. Duarte (INETI); A. J. M Ferreira (FEUP); Ai J. G. Santos (INETI); J. Banbart (UT Berlim)

MECHANICAL PROPERTIES OF PVC PARTICULATED COMPOSITES 109

C. Capela (IPL); J. A. M Ferreira (UC); J. D. Costa (UC)

ENSAlOS EXPERlMENTAIS

UM PROCEDIMENTO EXPERlMENTAL PARA A CARACTERlZA~AO

DOS ESFOR~OS EM TUBAGENS SOLDADAS ENTERRADAS, SUJEITAS A CARGAS ACIDENT AIS NA SUPERFiCIE

J. A. R. Soares (ISEL): L. A .A .Ferreira (FEUP); F. J. M Q. de Mela (UA), J. Dias Lopes (ISQJ; Ferreira

Marques (TRANSGAS)

112

MEDI~AO DE FOR~AS DE INTERAC~AO RODA/CARRlL, EM CURV A, 115 NUM RODADO EXTREMO DE UM VEicULO FERROVIAR!O

J. D. Silva (IPS); R. A. Claudio (IPS); A. J. Valida (IPS); P. J. Moila (IPS)

A ANALISE EXPERlMENTAL DE TENSOES NO CONTEXTO DE UM CASO 117

DE ESTUDO MUL TIDISCIPLINAR

J. C. Marques (FEUP); M T. Restivo (FEUP); M F. G. Vieira (FEUP); M. A. P. Vaz (FEUP); F. D. M B. Magalhiies (FEUP)

FACTORES SUSCEPTIVEIS DE INFLUENCIAR 0 CONFORTO HUMANO 120

NUMA PERSPECTIV A DE SAlmE PUBLICA M A. R. Talaia (UA)

)

)

AAffilENTE QUENTE - UM ESTUDO DE CASO

M A. R. Talaia (UA)

TECNICAS DE MEDICAO DE TENSOES RESIDUAlS

J. E. Ribeiro (IPB); M. A. P. Vaz (FEUP); P. A. G. Pilato (IPB); J. M. Monteiro (INEGI)

MONITORIZACAO DA INTEGRIDADE DE ESTRUTURAS COMPOSITAS

COM SENSORES EM FffiRA OPTICA

R de Oliveira (INEGI);

c.

A. Ramos (ISEP); O. Frozao (INESC); A. T. Marques (FE UP)

123

126

129

DEVELOPMENT OF TESTING APPARATUS TO STUDY FAILURE OF PLASTIC GEARS 132

C. Capela (IPL); F. Ventllra (UC); M C. Gaspar (IPCB)

ENSAIOS DE PONTES E BARRAGENS

ENSAIO DE ANALISE EXPERIMENTAL DE TENSOES PARA 0 ESTUDO

DA ESTABILIDADE DA PONTE MOVEL DE LEIXOES J. F. Silva Gomes (FEUP); M A. P. Vo. (FEUP)

MONITORIZACAO DO COMPORTAMENTO ESTRUTURAL DE UMA PONTE NOVA

EM ARCOS DE ALVENARIA DE PEDRA

A. Arede (FEUP); A. Costa (FEUP); C. Costa (FE UP); C. Barbosa (FE UP); P. Costa (FEUP)

ENSAIOS DINA.MICOS DE VIADUTOS FERROvrAruos AUTOMATIZACAO

DE PROCEDIMENTOS DE ENSAlO E PROCESSAMENTO

F. MagalMes (FEUP); A. Cllnha (FEUP); E. Caetano (FEUP)

MONITORIZACAO DO COMPORTAMENTO DO SISTEMA CONDUTAIJUNTA

DE DILATACAO INSTALADO NA NOVA PONTE HINTZE-RIBEIRO

Helder Silva (FEUP); Carlos Felix (FEUP); A. A. Henriqlle (FEUP); J. A. Figlleiras (FEUP)

ANALISE DE FADIGA DA PONTE FERROVIARIA DE ALCAcER DO SAL

Diogo Ribeiro (FEUP); Rlli Colroda (FEUP); Raimllndo Delgado (FEUP)

INSTRUMENTAC;:AO E CONTROLO 135 138 140 143 146

MONITORIZACAO DO PROCESSO DE FABRICO DE PLACAS COMPOSITAS USANDO 149

SENSORES DE BRAGG EM FlBRA OPTICA

S. F. O. Silva (FEUP); O. Fro.ao (INESC); J. B. Almeida (FEUP); J. L. Santos (INESC); M T. Restivo (FEUP)

MEDICAO DE TENSOES LATERAlS COM PZT: APLICACAO AO PE

A. Marqlles (ISEP); M A. P. Vo. (FEUP); R. Ribeiro (FEUP) ; J. G. M. Mendes (FEUP)

ANALISE EXPERIMENTAL DE TENSOES EM MATERIAlS COMPOSITOS

UTlLIZANDO SENSORES DE BRAGG EMBEBIDOS

c.

A. Ramos (ISEP); J. L. Esteves (FEUP); A. T. Marqlles (FEUP)

151

154

CALffiRACAO DE ACELEROMETROS POR INTERFEROMETRIA OPTICA - EXTENSAO 156

DA GAMA DE MEDICAO EM FREQUENClA E ACELERACAO

M I. A. Godinho (INETI); A. Cabral (INETI); M C. Nllnes (INETI); J. M Rebordao (INETI) V. Oliveira (INETI)

MECANICA DOS MATERIAlS

ESTUDO TEORICO EXPERIMENTAL DOS FUNDAMENTOS DO CORTE ORTOGONAL: 159

PARTE I - MECANICA DE DEFORMACAO JUNTO

A

ARESTA DE CORTE

Pedro A. R. Rosa (IS7); Jorge M C. Rodriglles (IS7); PallIa A. F. Martins (IS7)

)

)

INFLuENCIA DAS CONDI(:OES DE CORTE NA MICROGEOMETRIA

DAS SUPERFiCIES OBTIDAS POR FRESAGEM EM A(:O ST 52.3 NORMALIZADO Valentino A. M Cristina (1ST); Pedro A. R. Rosa (1ST); Jorge M C. Rodrigues (1ST)

ESTUDO DA INlCIA(:AO E PROPAGA(:AO DE FENDAS POR FADIGA EM CONTACTOS ELASTOHIDRODINAMICOS

V. Mota (FEUP); L. A. A. Ferreira (FEUP)

161

163

SPECIMEN SIZE INFLUENCE ON THE R-CURVE BEHAVIOUR OF A QUASI-BRITTLE 166 MATERIAL: WOOD

N. M Dourado (UTAD); S. Morel (LREB-Franra); M F. S. F. Moura (FE UP); J. J. L. Morais (UTAD); G.

Valentin (LREB-Frallra)

PRODU(:AO DE COMPONENTES INTEGRADOS DE ESPUMAS DE LIGAS DE ALUMiNIO COM INSERTOS MET ALICOS

I. M A. Duarte (INETI); A. J. M Ferreira (FEUP); M. J. G. Santos (FEUP); J. Banllart (UT Berlim)

DESENVOLVIMENTO DE UM PROCESSO TECNOLOGICO DE PRODU(:AO DE ESPUMAS METALICAS EM CONTiNuo

I. M A. Duarte (INETI); A. J. M Ferreira (FEUP); M J. G. Santos (FEUP); J. Banllart (UT Berlim)

METODOS OPTICOS DE ANALISE EXPERIMENTAL

MODELOS PONTUAIS DE DlSTRIBUI(:AO EM VISAO COMPUTACIONAL

M J. Vasconcelos (FEUP); Jouo M R. S. Tavares (FEUP)

UMA ABORDAGEM PARA A OBTEN(:AO DE INFORMA(:AO 3D A PARTIR DE MOVIMENTOS DE CAMARA

Jouo M R. S. Tavares (FEUP)

169

172

175

17S

APLICA(:OES DA CORRELA(:AO DIGITAL DE lMAGEM

A

MEDI(:AO DE lSI

DESLOCAMENTOS EM MATERIAlS COM CARACTEruSTICAS MECANICA DIVERSAS J. A. G. Cllousal (FEUP)

CORRESPONDENCIA ENTRE PONTOS NO SEGUIMENTO DE MOVIMENTO 184

EMIMAGENS

Raquel R. Pinto (FEUP); Jouo M R. S. Tavares (FEUP); Miguel V. Correia (FEUP) APLICA(:AO DA INTERFEROMETRIA HOLOGRAFIA SUBAQuATICA PARA ANALISE ESTRUTURAL

J. M Monteiro (INEGI); H M Lopes (IPB); J. L. Valin Rivera (UE Amazonas); M A. P. Vat (FEUP)

INSPEC(:AO NAO DESTRUTIV A POR TECNICAS DE UL TRASSONS EXCITADAS PORLASER

Jorge M Reis (FEUP); Fernando M G. de Almeida (FEUP); M A. P. Vat (FEUP)

187

189

TECNICAS DE MEDI(:AO DE DESLOCAMENTOS NO PLANO 192

J. E. Ribeiro (IPB); H M Lopes (IPB); M. A. P. Vaz (FEUP); P. A. G. Pilato (IPB)

TECNICAS DE DERIV A(:AO DE DADOS EXPERIMENTAIS 195

SEM PROPAGA(:AO E RUllO

H. M Lopes (IPB); R. M Guedes (FEUP); M A. P. Vaz (FEUP)

PROPAGA(:AO DAS ONDAS DE FLExAO EM PLACAS COMPOSITAS 198

H M Lopes (IPB);J. M Monteiro(INEGl); R. M Guedes (FEUP); M A. P. Vaz (FEUP)

OBTEN(:AO DE PERFIS 3D COMPLEXOS POR PERFILOMETRIA TRIDIMENSIONAL 201

COM PROJEC(:AO DE CAMPOS DE LUZ ESTRUTURADA P. J. Tavares (FE UP); M A. P. Vaz (FEUP)

•

)

)

DESENVOL VIMENTO DE UMA PLATAFORMA COMPUT ACIONAL PARA OBTENCAO 204

DA FORMA 3D DE OBJECTOS USANDO TECNICAS DE VISAO ACTIV A Teresa Azevedo (!NEG!); Joiio MR. S. Tavares (FEUP); Ai A. P. Vaz (FEUP)

mTODOS COMPUTACIONAIS EM ESTRUTURAS

ANALISE POR ELEMENTOS FINITOS DO ENSAIO ECT (EDGE CRACK TORSION) 207 PARA DETERMINACAO DAS PROPRIEDADES DE FRACTURA DA MADEIRA Pinus

Pinaster.Ait EM PURO MODO III

M A. L. Silva (urAD); M F. S. F. MOllra (FEUP); J. J. L. Morais (UTAL)

MODELO TERMO-ELEcTRICO EM ELEMENTOS FINITOS PARA ELECTROEROSAO 210 Jose MaraJona (FEUP); J. A. G. Chollsol (FEUP)

MODELOS PARA PLACAS COMPOSITAS BASEADOS EM APROXIMACOES POR FUNCOES DE BASE RADIAL

A. J. M Ferreira (FEUP);

c.

AI. C. Roqlle (FEUP); R. M AI. Jorge (FEUP)

USO DE ELEMENTOS DE INTERFACE NA ANALISE NUMERICA DO DANO EM PLACAS LAMINADAS DE CARBONO/EPOXIDO

A. M. Amara (UC); M. F. S. F. MOllrn (FEUP); J. M O. S. Cirne (UC); Nllno F. Rilo (UC)

o

METODO LIVRE DE ELEMENTOS DE GALERKIN NA ANALISE NAO-LINEAR DE ESTRUTURAS ANISOTROPICAS

Jorge Belinha (JDMEC); L,icia M J. S. Dinis (FEUP)

SIMULACAO NUMERICA DA CINETICA DO PROCESSO DE EXPANSAO DE UMA ESPUMA METALICA

l. M. A. Dllarle (INETf); A. J. M Ferreira (FEUP); M. J. G. Sanlos (FEUP); J. Banharl (UT Bedim)

XIV 213 216 219 222

I

I

)

)

6.' Conoresso Nacional em MEcANICA EXPERIMENTAL

POllia Delgada 27 a 29 de Julho 2005

TECNICAS DE MEDI<;:AO DE TENSOES

RESIDUAlS

1. Ribeiro*, M. Vaz**, P. Piloto*,

J.

Monteiro***

* -

IPB, Instituto Politecnico de Bragan,a,

** -

FEUP, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porlo.

***

-

INEGI, lnstituto de Engenharia Mecanica e Oestao Industrial

RESUMO

Ao longo das !Iltimas decadas praticamente lodas as tecnicas de al1lilise

experimental

de

tensoes foram utilizadas l1a caracterizaC;Qo

de

tensoes residuais. Dadas as dificuldades

encontradas

algumas tecnicas

foram especialmente

desel1volvidas para

esta

apiicac;Qo. Neste

texto descreve-se a

trabaillo ja realizado no Laboratorio de Optico

e

A1ecdnica Experimental

(LOME

)

para caracterizar

campos

de lel1soes residua

is

utilizando algumas das tecnicas

disponiveis.

l-INTRODUC;:AO

Tensoes residuais sao aquelas que se mantem instal ad as nos componentes ap6s terem sido removidas todas as cm'gas e

constrangimentos. Estas tensues, quando

instaladas num material au estrutura, sao

internas e auto-equilibrantes. As tecnicas de

mediyao de tensoes residuais podem ser

classificadas em tres tipos: tecnicas

des-trutivas, semi-destrutivas e nao destrutivas.

Para realizar a sua caracteriza~ao, par

metodos meci"micos, provoca-se uma

perturba~ao ao estado de equilibria inicial e

estabelece-s'e um novo estado de equilibrio; o que constitui as tecnicas de relaxayao de tensues residuais. Algumas destas tecnicas

podem mesmo conduzir il inutil iza~ao do

componente au estrulura. Qutros metodos

existem em que se determinam as ten sues residuais atraves da varia,ao das caracte-risticas fisicas dos componentes (difrac,ao

de raios X).

Neste trabalho pretende-se fazer a medi,ao de tensues residuais utilizando algumas tecnicas semi-destrutivas. A perturba,ao do

estado de equilibria inicial e obtida com a

realizaqao dum pequeno [uro, que geral-mente nao compromete a integridade da

estrulura au do componente. Para a caracte-riza,ao do campo de deslocamentos obtido por relaxa~ao de tensoes, optou-se pela utilizaqao de duas tecnicas de campo com elevada resoluqao; Moire Interferometrico e

Interferometria Holografica. Foi ainda

utilizada como tecnica discreta a

extenso-126

metria electrica. Para determina,ao dos

pariimetros de calibrayao e para a calculo

de tensoes residuais, recorreu-se

a

simula-,ao numerica no programa de elementos

finitos ANSYS®.

Numa primeira fase foram determinados as

parametros de calibrayi'io, por via

experi-mental, recorrendo ao metoda cOllvencional

do furo. Para tal foi utilizada llma rosela de

extens6metros especialmente desenvolvida

para esta tecnica e uma maquina de ensaios

convencional, como a representada na figura L

r

Fig. 1 - Maquina de ensaios uni axial utilizada 11a

obtenyao dos parametres de calibrayao.

Para obter a relaxayao de tensoes foi

realizado um furo cego, concentrico com a

roseta de extens6metros, lltilizando a

equi-pamento que se pode ver na figura 2. A

previa determinayao experimental dos

par:'i-metros de calibra,ao permitiu validar a modelo utilizado na simulayao numerica. Neste foram calculadas as defonnayoes correspondentes a um estado de tensao

•

•

)

)

6." Congresso Nacional em MECANICA EXPERIMENTAL

Ponta De/gada 27 (t 29 de .1111110 2005

imposto

,

OS

val ores calculados foram

com-paradas com

OS

medidos durante

0

ensaio

de

trac~ao.

Fig. 2 - Montagem do provete para a fura'rao de

rela-X~H;5.0 de tens6es utilizando 0 metoda do furo cego. 2-lVIODELO NUlVmRICO

A malha de elementos tinitos que se

repre-senta na tig. 3 foi utilizada para simular

AN

Fig. 3- Malha de elementos finitos utilizada.

Apos a obtenyao dos panl.metros de

calibra-yao, ver tigura 4

,

procedeu-se

it

medi~ao

das tens5es residuais recorrendo as tecnicas

ja referidas.

Fig. - Campo de tensaes utilizado para a determi-na,ao dos parametros de calibra,"o.

127

3-CASO DE ESTUDO

F oi

estudado

um componente obtido por

laminagem a frio, com tens5es residuais

resultantes do processo de fabrico.

A plimeira tecnica utilizada para a mediyao

de tens5es residuais foi a tradicional tecnica

do furo cego com extenso metria electrica.

Esta tecnica e a mais utilizada para a

mediyao de tens5es residuais

,

e

relati-vamente simples de utilizar

,

embora tenha

como principal desvantagem

0

facto do erro

de mediyao depender da maior ou men or

excentricidade do furo. Desta forma a

expe-liencia do operador condiciona a precisao

desta tecnica.

De seguida fez-se a

medi~ao

das tens5es

recorrendo a tecnica de Moire

Interfe-rometrico. Trata-se de uma tecnica de

campo especialmente adaptada para a

medi-~ao

no plano

,

com uma baixa sensibilidade

a movimentos de corpo rigido

e

uma

reso-IUyao ajustavel ao passo da rede. A

grava-9ao da rede exige procedimentos de diticil

realiza~ao,

exigindo muita experiencia por

parte do operador.

Por (lltimo, utilizou-se a Interferometria

Holografica. Esta tecnica de campo e

extremamente sensivel a movimentos de

corpo rigido, pelo que na mediyao foi

utilizada uma fixayao rigida e uma mesa

optica. A grande vantagem desta tecnica e a

sua elevada resoluyao

(tJ2

da radiayao

laser), permitindo medir deslocamentos

muito pequenos.

Para a analise dos resultados obtidos nas

mediyoes com as tecnicas opticas, foi

necessario reCOlTer a programas de

proces-samento de imagem, pelo que foram

desenvolvidas rotinas baseadas no c:ilculo

de FFTs para obtelwao dos mapas de fase.

Desta forma foi possivel determinar os

campos de deslocamentos. Para se

deter-minar

0

campo de

deforma~oes

utilizaram-se rotinas de derivayao. Os resultados

destas mediyoes foram comparados entre si,

bern como com os val ores resultantes da

simulayao numerica.

..

.

)

6.' ConlITesso Nacional em MECANICA EXPEIUMENTAL

POl11a Delgada 27 a 29 de Julho 2005

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