Ligas com Memória de Forma (LMFs)

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Controle Passivo de Vibrações de Sistemas Não- lineares Empregando Ligas com Memória de Forma

Controle Passivo de Vibrações de Sistemas Não- lineares Empregando Ligas com Memória de Forma

Um dos principais problemas da engenharia é a busca por técnicas eficientes para o controle e redução de vibrações e ruídos de sistemas mecânicos. Neste contexto, várias técnicas de controle passivo de vibrações têm sido propostas como, por exemplo, o uso de materiais viscoelásticos (MVs) e o efeito pseudoelástico presente nas ligas com memória de forma (LMFs). No que diz respeito ao uso da LMFs, sabe-se que são materiais capazes de recuperarem as deformações plásticas induzidas por carregamentos mecânicos quando submetidas a um carregamento térmico. Essa característica é chamada de Efeito de Memória de Forma. Outra característica das LMFs é o chamado efeito pseudoelástico que representa o seu comportamento quando ela é submetida a ciclos de carregamentos mecânicos em uma condição de operação em que a temperatura é igual ou superior à temperatura final da fase Austenítica. Portanto, muitos pesquisadores têm utilizado esta característica das LMFs para controlar e atenuar as vibrações de sistemas dinâmicos. Este trabalho é dedicado à modelagem numérico-computacional do comportamento pseudoelástico de ligas com memória de forma para o controle passivo de vibrações de sistemas estruturais em grandes deslocamentos do tipo placas finas de interesse industrial. Após o cálculo das respostas no domínio do tempo do sistema, são discutidos os principais parâmetros de influência no que diz respeito à redução de amplitudes e ao surgimento de características não-lineares. A partir dos resultados pôde-se notar que as Ligas com Memória de Forma são capazes de reduzir as amplitudes de vibração em circunstâncias onde o sistema é aparentemente linear ou em casos onde o sistema apresenta não-linearidades. No entanto, em alguns casos foram observadas instabilidades no sistema.
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Estudo de corrosão e de permeação por hidrogênio em ligas com memória de forma CuAlNi.

Estudo de corrosão e de permeação por hidrogênio em ligas com memória de forma CuAlNi.

Diante de futuras perspectivas para utilização de ligas com memória de forma (LMF) a base de CuAlNi e devido ao seu baixo custo e relativa facilidade de fabricação, o estudo de corrosão e permeação por hidrogênio nessas ligas é de extrema importância para a comunidade científica e os diferentes setores da indústria. Este trabalho realizou um estudo de corrosão em ligas LMF do tipo CuAlNi e CuAlNi(MnTi) a diferentes temperaturas a partir do seu estado bruto de fusão e tratadas termicamente; foi também investigado a permeação por hidrogênio na LMF CuAlNi comercial e fabricada em laboratório. O estudo de corrosão foi realizado utilizando-se técnicas eletroquímicas de polarização linear para determinação da resistência à polarização (RP), taxa de corrosão (CR) e corrosimetria em diferentes temperaturas e os resultados obtidos foram comparados para as duas ligas utilizadas. Já o estudo de permeação por hidrogênio, foi realizado pelo método galvanostático- potenciostático e a análise dos parâmetros difusividade, solubilidade e fluxo de permeação do hidrogênio na liga CuAlNi, foi realizada em relação as ligas API 5L X60, 80 e ECT P110. A verificação do efeito memória de forma por Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) foi igualmente realizada, bem como os produtos formados pela corrosão na superfície das amostras e composição química utilizando a Microscopia eletrônica de Varredura (MEV) e a Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), respectivamente. Os resultados mostraram que a taxa de corrosão aumentou com a temperatura para a liga bruta de fusão e tratada termicamente. As ligas tratadas termicamente apresentaram um crescimento contínuo de CR desde o início do ensaio devido ao fato de que o resfriamento rápido a partir de altas temperaturas cria um excesso de vacâncias e tensões na microestrutura que acelera os processos corrosivos. As análises de DSC comprovaram que as amostras apresentaram propriedades de memória de forma. Foi possível comprovar a partir das análises MEV e EDS, os pontos de corrosão e sua composição química respectivamente. Finalmente os resultados de permeação por hidrogênio comprovaram uma maior absorção ou solubilidade nestas ligas quando comparadas com alguns aços da classe API. Indicando à princípio, que estes materiais não são
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Estudo das propriedades termomecânicas de ligas Cu-Al-Mn com memória de forma

Estudo das propriedades termomecânicas de ligas Cu-Al-Mn com memória de forma

O efeito memória de forma (EMF) presente em algumas ligas metálicas policristalinas ou monocristalinas, consiste na recuperação de forma de um material, que foi submetido a uma deformação em uma determinada temperatura e posteriormente aquecido à outra temperatura. O subsequente resfriamento conduzira o material a sua forma original, anterior à deformação. Este fenômeno está presente em ligas que apresentam transformações martensíticas termoelásticas. Mais predispostos a esses fenômenos são as ligas possuidoras de uma fase homogênea em altas temperaturas e capazes de originar uma transformação eutetóide durante o resfriamento. Além do exposto, convém frisar que a relação ordem-desordem presente na maioria das ligas dotadas desse fenômeno é de vital importância para a ocorrência do efeito memória de forma. Como as transformações martensíticas podem ser induzidas não só termicamente, mas também mecanicamente é possível observar outro fenômeno nessas ligas que é a pseudoelasticidade (FUNAKUBO 1987).
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Estudo das cinéticas de recristalização e crescimento de grãos de ligas com efeito memória de forma

Estudo das cinéticas de recristalização e crescimento de grãos de ligas com efeito memória de forma

As propriedades das ligas SMA têm sido utilizadas desde a década de 1930. Em 1932, Chang e Read observaram a reversibilidade da liga Au-Cd não só por observações metalográficas, mas também pela observação de alterações na resistividade. Em 1938, Greninger e Mooradian observaram o efeito de memória de forma das ligas Cu-Zn e Cu- Sn. No entanto, foi somente na década de 1960 que as ligas SMA atraíram algum interesse tecnológico. Em 1962, Buehler e colegas de trabalho da U.S. Naval Ordnance Laboratory descobriram o efeito de memória de forma de uma liga de Ni-42Ti que começou a ser conhecida como Ni-42Tinol (Savi, 2003).
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Processo e caracterização de ligas Ti-Ni-Cu com efeito de memória de forma solidificadas rapidamente.

Processo e caracterização de ligas Ti-Ni-Cu com efeito de memória de forma solidificadas rapidamente.

Filmes finos de ligas de memória de forma (SMA) têm potencial para ser um dos principais mecanismos de aplicação para micro atuadores. O trabalho produzido por volume de micro atuadores de filmes finos de SMA excede o de outros mecanismos de micro atuadores como eletrostáticos, magnéticos, bi- metálicos, piezoelétrico e termopneumático, etc. No entanto, devido à falta de entendimento sobre as propriedades dos filmes finos de SMAs e controle dos parâmetros de deposição, eles não receberam tanta atenção como as tecnologias de outros microactuatores. Até agora, grande esforço tem sido feito para produzir filmes finos de Ti-Ni utilizando como base uma técnica de sputtering (FU, 2001 e KRULEVITCH, 1996). O sucesso de implementação de micro atuadores usando filmes de Ti-Ni requer uma boa compreensão da relação entre microestrutura, processamento e propriedades dos filmes de Ti-Ni (Figura 30). As características de memória de forma dos filmes de Ti-Ni depende significativamente dos fatores metalúrgicos (tal como a composição da liga, temperatura de recozimento ou envelhecimento) e condições da técnica de sputtering (tais como a pressão do gás argônio, a influência do plasma, temperatura do substrato, etc) (SHIH, 2001 e ISHIDA, 1995).
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Análise de uma máquina para conversão termomecânica de energia baseada em ligas com memória de forma

Análise de uma máquina para conversão termomecânica de energia baseada em ligas com memória de forma

A transformação martensítica reversível, e as ligas que possuíam tal comportamento não tiveram finalidade até 1963. A introdução em aplicações na engenharia ocorreu com a descoberta do NiTi por Buehler (1963) enquanto pesquisava materiais para serem utilizados como escudo térmico. Percebeu-se que além das suas boas propriedades mecânicas, o material também possuía uma capacidade de recuperar sua forma. Para esta observação, o termo “NiTiNOL” foi criado para esse material em homenagem a sua descoberta no Naval Ordnance Laboratory (NOL). O termo efeito de memória de forma (SME) foi dado ao comportamento associado à recuperação de forma. O descobrimento do Nitinol iniciou o interesse ativo de pesquisas sobre SMA. Os efeitos de tratamento térmico, composição e microestrutura de materiais foram amplamente investigados e começaram a ser entendidos neste período.
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Fabricação e testes de parafusos de ligas com memória de forma do sistema NiTi.

Fabricação e testes de parafusos de ligas com memória de forma do sistema NiTi.

Em muitas situações, os parafusos de sistemas mecânicos são encarados como componentes de importância secundária, quando na verdade podem ser fundamentais para seu funcionamento, desde que sejam utilizados dentro dos limites e modos de carregamento estabelecidos pelo fabricante. Caso isso não ocorra, os parafusos podem falhar de diversas formas. Visando solucionar ou minimizar esses inconvenientes, novos materiais têm sido estudados, a exemplo de materiais funcionais, como é o caso das Ligas com Memória de Forma (LMF). Essas ligas metálicas pertencem à classe dos materiais inteligentes e possuem a surpreendente capacidade de recuperar uma deformação “aparentemente plástica”, quando aquecidas acima de uma determinada temperatura crítica. Em virtude não apenas das propriedades especiais das LMF (Efeito Memória, Superelasticidade e outras), a aplicação desses materiais vem crescendo em diversos setores. Nesse contexto, uma possível alternativa para minimizar/eliminar os inconvenientes associados ao uso de parafusos convencionais seria a fabricação desses elementos a partir de LMF. Nesse panorama, o principal objetivo desse trabalho foi fabricar e testar parafusos de LMF do sistema NiTi (NiTinol). Os testes realizados visaram analisar o comportamento dos parafusos de LMF do ponto de vista da geração de força por meio do Efeito Memória de Forma (EMF), da deformação por Superelasticidade (SE) e do afrouxamento por Cisalhamento Transversal Cíclico (CTC). Para analisar os efeitos das diversas variáveis na resposta ao CTC, estes testes foram conduzidos de acordo com uma metodologia de planejamento experimental (PE). Com base nos resultados obtidos em geração de força, deformação superelástica e relaxação cíclica, é possível afirmar que os parafusos de LMF NiTi possuem um grande potencial aplicativo, atestando o caráter inovador deste trabalho, que servirá de base para futuros estudos na área de fixadores de LMF.
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Otimização do arqueamento de um aerofólio utilizando ligas com memória de forma

Otimização do arqueamento de um aerofólio utilizando ligas com memória de forma

O estudo de materiais com memória de forma tem mostrado avanços significativos. Várias pesquisas tem sido desenvolvidas para a modelagem matemática, experimentos, e criação e aperfeiçoamento de aplicações. Um desses esforços resultou na criação do livro “Shape Memory Alloys – Modeling and Engineering Applications” [4], em tradução livre, “Ligas com Memória de Forma – Modelagem e Aplicações de Engenharia”, tendo Dimitris C. Lagoudas como editor, que serviu de base teórica para este trabalho.

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Fabricação de componentes miniaturizados de ligas com memória de forma Ni-Ti usando fundição de precisão.

Fabricação de componentes miniaturizados de ligas com memória de forma Ni-Ti usando fundição de precisão.

As ligas com memória de forma (LMF) apresentam características funcionais de recuperação de deformações plásticas aparentes e mudança de suas propriedades mecânicas quando submetidas a variações de temperatura, proporcionando um crescente interesse para aplicações de engenharia e originando uma nova maneira de projetar sistemas mecânicos. Nesse contexto, é importante desenvolver novos métodos de fabricação de componentes mecânicos principalmente de LMF do sistema Ni-Ti. Adicionalmente, ao final do século XX a fundição de precisão se tornou uma alternativa eficaz para a conformação de componentes de titânio e suas ligas em aplicações de alta tecnologia. Entretanto, não existem informações da utilização desse processo para fabricação de componentes mecânicos de LMF Ni-Ti. Deste modo, o objetivo desta tese foi avaliar duas tecnologias de fundição de precisão, baseadas em fusão e injeção de metal liquido, para obtenção de componentes miniaturizados de LMF Ni-Ti com propriedades funcionais. Para isso, foi realizada a otimização dos parâmetros controláveis dos processos, seguido da caraterização térmica e mecânica de LMF Ni-Ti com propriedades de efeito memória de forma e superelasticidade. Posteriormente, de forma a validar os processos de fundição de precisão empregados foram fabricados diferentes formatos de componentes miniaturizados de LMF Ni-Ti (mola Belleville, grampo ortopédico, tela, estrutura celular, mola helicoidal e parafuso), que foram submetidos a caraterização térmica, mecânica e ensaios não-destrutivos de radiografia. Com base nos resultados obtidos foi possível concluir que os processos de fundição de precisão empregados (Plasma Skull Push-Pull e Fusão de Indução com Injeção por Centrifugação) foram adequados para a fabricação de componentes miniaturizados de LMF Ni-Ti com boas propriedades funcionais e geometrias simples e complexas.
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Determinação das propriedades mecânicas da martensita-ε por indentação instrumentada em ligas inoxidáveis com memória de forma.

Determinação das propriedades mecânicas da martensita-ε por indentação instrumentada em ligas inoxidáveis com memória de forma.

Esse trabalho apresenta um estudo da dureza e do módulo de elasticidade das fases martensita- e austenita- da liga inoxidável à base de ferro com efeito de memória de forma. Utilizando indentação instrumentada, foi possível determinar a dureza e o módulo de elasticidade das fases austenita- e martensita- separa- damente. A fase martensítica apresentou uma dureza de 7,0 GPa, enquanto que a dureza da fase austenítica foi de 3,0 GPa. Os valores de módulo de elasticidade foram 202 e 137 GPa, para as fases martensita e austenita, respectivamente. Palavras-chave: Ligas austeníticas, efeito de memória de forma, indentação instrumentada.
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Comparação de modelos uniaxiais de ligas com memória de forma

Comparação de modelos uniaxiais de ligas com memória de forma

Graesser & Cozzarelli (1989) foram dos primeiros a abordarem a aplicação de SMA na engenharia sísmica, sugerindo o seu uso em sistemas de isolamento de base e de dissipação de energia. Apesar de terem sido desenvolvidos alguns pequenos estudos no inicio dos anos de 1990 (Janke et al., 2005), o verdadeiro interesse nos SMA para proteção sísmica de estruturas só se intensificou em 1996, com o início do projeto MANSIDE (Memory Alloys for a New Seismic Isolation Device). Este projeto, levado a cabo pelos Professores Mauro Dolce, Donatello Cardone, e sua equipa, decorreu até 1999, e teve como ideia desenvolver dispositivos de proteção sísmica baseados em SMA. O grupo de investigação focou a análise do comportamento termomecânico de SMA na forma de fios e também à escala da engenharia civil, na forma de barras, quando submetidos a ações cíclicas axiais (Dolce & Cardone, 2001b) e de torção (Dolce & Cardone, 2001a). O estudo envolveu ligas de NiTi, SMA à base de Cobre (CuAlNi, CuZnAl e MnCu), e SMA à base Ferro (FeMnSi) (Dolce et al. 2000). A par do diâmetro, a frequência de aplicação das ações, o número de ciclos de carga-descarga, e a temperatura ambiente, foram outras das variáveis analisadas. Foram testados SMA martensíticos, os quais operam com base no efeito de memória simples, e SMA superelásticos. Uma das primeiras conclusões do projeto, foi que as ligas de NiTi são as mais indicadas, devido à sua capacidade de reproduzirem, de forma estável, o efeito de memória simples e a superelasticidade para ações cíclicas, para aplicações sísmicas. Tal capacidade deve-se ao facto de possuírem propriedades termomecânicas superiores às possuídas por outros SMA.
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Análise da morfagem de winglets utilizando ligas com memória de forma

Análise da morfagem de winglets utilizando ligas com memória de forma

3.1 Morfagem utilizando ligas com memória de forma A morfagem utilizando ligas com memória de forma é uma área promissora. São exemplos da aplicação de SMA para morfagens os trabalhos desenvolvidos por SOFLA et al. [50] nos quais a estrutura da câmara passa por mudanças ao longo da corda, e ELZEY et al. [51] submetem a asa a uma torção da sua geometria. Em ambos os casos as atuações são antagônicas, de modo a controlar a atuação em dois sentidos – ida e volta. A Figura 20 mostra os protótipos nas posições inclinada e reta, à esquerda, enquanto à direita, a atuação é em sentidos opostos. Deve-se observar as grandes amplitudes nos dois casos.
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Caracterização de compósitos de matriz polimérica com ligas com memória de forma para aplicação em microatuadores

Caracterização de compósitos de matriz polimérica com ligas com memória de forma para aplicação em microatuadores

As ligas com memória de forma (LMF) destacam-se por apresentar propriedades especiais, com ênfase para recuperação de forma, possibilitando seu emprego em diversas aplicações tecnológicas. Esses materiais podem ser integrados a uma matriz polimérica, agindo como um reforço, constituindo então uma nova classe de matérias, chamada de Compósitos Inteligentes, que têm despertado interesse por sua versatilidade na criação de microatuadores e/ou sensores. Esses novos materiais desafiam a ciência por ainda estar em fase embrionária e unir a complexidade das LMF com a dos compósitos. A primeira etapa deste trabalho consistiu em selecionar o tratamento térmico adequado para as ligas com memória de forma, visto que essa seleção determina o intervalo de temperatura ao qual o microatuador pode trabalhar. Para isso foi realizada a calorimetria diferencial de varredura, em seguida a seleção, os fios tratados receberam um treinamento termomecânico para obtenção do efeito memória de forma reversível e assim executar o movimento pretendido para o microatuador. Após essa etapa, dois compósitos foram desenvolvidos para testar qual se adequaria as exigências do microatuador, um formado por resina epóxi e fios de Ti-Ni e outro constituído por silicone, resina epóxi e fios de Ti-Ni. Esses compósitos, o silicone acético, a resina epóxi e os fios de nitinol foram submetidos a ensaio de tração e posteriormente foram submetidos a caracterização microestrutural - a microscopia ótica (MO) e eletrônica de varredura (MEV) - com o intuito principal de analisar nos compósitos a interface entre os materiais que os constituem. Os compósitos também foram analisados com realização ao deslocamento linear, com o auxilio de um sensor LVDT, para verificação da flexibilidade dos mesmos. Dentre os materiais criados, buscou-se aquele que melhor atendesse as solicitações do microatuador pretendido, analisando características como: transformação martensítica, histerese térmica, flexibilidade e interface.
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Microsoldagem por pulsos de GTAW em fios de ligas com memória de forma Ni-Ti.

Microsoldagem por pulsos de GTAW em fios de ligas com memória de forma Ni-Ti.

Ligas com memória de forma (LMF) são materiais metálicos especiais que possuem a surpreendente capacidade de recuperar uma deformação “aparentemente plá stica”, introduzida a uma baixa temperatura, por intermédio de um aquecimento subsequente para temperaturas mais elevadas. Este fenômeno, denominado por efeito memória de forma (EMF), está intimamente associado a uma transformação de fase do tipo martensítica, cristalograficamente reversível (Otsuka e Wayman, 1998). A deformação é introduzida na fase de baixa temperatura (martensita) e um simples aquecimento transforma o material para a fase de alta temperatura (austenita) resultando na recuperação da forma previamente estabelecida. Quando uma força externa é aplicada e mantida constante na LMF, como, por exemplo, por meio de um peso, um efeito memória de forma de duplo sentido sob carga (stress assisted two- way memory effect) pode ser obtido. Em geral, o deslocamento desejado é obtido usando aplicação de pulsos de corrente elétrica (efeito Joule) e neste caso a LMF é considerada um “atuador elétrico”. Porém, se o acionamento (aquecimento e resfriamento) é realizado por intermédio da variação controlada da temperatura ambiente (convecção forçada, por exemplo), a LMF é considerada um “atuador térmico”. Assim, uma LMF pode ser considerada intrinsecamente como um atuador eletro-termomecânico que converte energia térmica em deslocamento acompanhado ou não da produção de um trabalho mecânico. Essas LMF, juntamente com as cerâmicas piezo-elétricas, os polímeros eletro-ativos, os fluídos eletro e magneto- reológicos, são considerados materiais inteligentes (Srinivasan e McFarland, 2001).
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MODELAGEM E AVALIAÇÃO NUMÉRICA DE ABSORVEDORES DINÂMICOS DE VIBRAÇÕES SINTONIZÁVEIS BASEADOS EM LIGAS COM MEMÓRIA DE FORMA

MODELAGEM E AVALIAÇÃO NUMÉRICA DE ABSORVEDORES DINÂMICOS DE VIBRAÇÕES SINTONIZÁVEIS BASEADOS EM LIGAS COM MEMÓRIA DE FORMA

Nesta dissertação foi considerada a modelagem e a avaliação numérica de absorvedo- res dinâmicos de vibrações sintonizáveis baseados em ligas com memória de forma. Foram apresentados os fundamentos teóricos acerca da fenomenologia das ligas com memória de forma, assim como diversos modelos constitutivos que buscam representar o comportamen- to destes materiais. Dentre os modelos apresentados, o modelo unidimensional de Brinson foi escolhido como objeto de estudo deste trabalho, tendo em vista que este modelo é capaz de representar todos os efeitos das SMA mantendo um baixo custo computacional. O mode- lo constitutivo foi utilizado para modelar absorvedores dinâmicos de vibração sintonizáveis baseados em ligas SMA, considerando inicialmente uma barra de SMA e depois uma mola helicoidal de SMA.
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Comparação da solucão numérica de equações constitutivas para ligas com memória der forma

Comparação da solucão numérica de equações constitutivas para ligas com memória der forma

A utilização de materiais inteligentes vêm se tornando essencial para o aperfeiçoamento de aplicações existentes e o desenvolvimento de novas tecnologias. As ligas com memória de forma fazem parte desta classe de materiais, onde as suas características ímpares possibilitam a aplicação como por exemplo: amortecedores, sensores e atuadores. Tendo como objetivo a aplicação destas ligas, será necessário a possibilidade de simular fielmente o comportamento destas, de forma a diminuir custos relacionados com produção de protótipos e o respectivo tempo necessário para produzi-los. O presente trabalho vem comparar as soluções apresentada por dois modelos constitutivos para a mesma liga de Níquel-Titânio, utilizando um algoritmo implementado em Matlab ® e o software comercial Ansys ® Workbench™. Os resultados apresentam as diferenças quantitativas nos modelos e a respectiva análise mostra os fenômenos que foram levados em conta durante a simulação. Pelo que são necessários ensaios experimentais para a validação dos fenômenos mencionados, calibração dos modelos e comparação para assim identificar o modelo mais representativo na representação do comportamento real da liga.
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ESTUDO TEÓRICO E NUMÉRICO DE MODELOS CONSTITUTIVOS DE LIGAS COM MEMÓRIA DE FORMA E ASSOCIAÇÃO COM SISTEMAS VIBRATÓRIOS

ESTUDO TEÓRICO E NUMÉRICO DE MODELOS CONSTITUTIVOS DE LIGAS COM MEMÓRIA DE FORMA E ASSOCIAÇÃO COM SISTEMAS VIBRATÓRIOS

Ultimamente tem-se investido grande esforço em pesquisas com vistas ao desenvolvimento dos chamados materiais inteligentes, entendidos como aqueles que exibem acoplamento de dois ou mais domínios físicos, de modo que, quando externamente estimulados, sofrem alterações controladas de algumas propriedades como a viscosidade, volume, rigidez, resistência elétrica e condutividade. O grau de amadurecimento da tecnologia de materiais e estruturas inteligentes é comprovado pela existência de numerosos exemplos de utilização em produtos industriais. O presente trabalho é dedicado ao estudo das ligas com memória de forma (shape memory alloys), que são considerados como um dos materiais inteligentes mais promissores no tocante às inovações industriais. Trata-se de materiais que possuem a capacidade de, uma vez submetidos a cargas externas, recuperar sua forma e dimensões originais quando sujeitos a ciclos térmicos apropriados ou quando o carregamento é retirado. Esses materiais apresentam duas propriedades especiais que os diferenciam dos outros materiais, a memória de forma, propriamente dita, e a pseudoelasticidade. O presente memorial reporta o estudo desenvolvido pelo autor acerca de alguns dos principais modelos constitutivos que foram desenvolvidos para a representação do comportamento termomecânico de materiais com memória de forma. A compreensão destes modelos é essencial para o desenvolvimento de procedimentos de modelagem de dispositivos inteligentes. Após a descrição das potencialidades de aplicação no contexto da tecnologia de estruturas inteligentes e da fenomenologia subjacente ao comportamento das ligas com memória de forma, notadamente as transformações de fase austenita- martensita, apresentam-se as formulações de alguns modelos constitutivos, selecionados dentre aqueles considerados os mais representativos, incluídos em duas
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Atenuação de vibrações laterais em um rotor flexível utilizando ligas de memória de forma

Atenuação de vibrações laterais em um rotor flexível utilizando ligas de memória de forma

Este trabalho apresenta a modelagem numérica e investiga o comportamento dinâmico de uma máquina rotativa horizontal flexível com fios de ligas com memória de forma (SMA) aplicados em diferentes posições do rotor (mancal e discos), visando a atenuação de vibrações laterais. Em comparação a outras classes de materiais inteligentes, as SMA fornecem maior capacidade de trabalho por unidade de volume, sendo atuadores eficientes na redução de amplitudes de vibrações. A máquina rotativa considerada é modelada empregando o Método em Elementos Finitos, enquanto o comportamento termomecânico da SMA é representado matematicamente pelo modelo constitutivo de Brinson modificado, contemplando apenas o efeito pseudoelástico. Neste caso, a primeira análise consiste na aplicação de fios de SMA no mancal flexível do rotor nas direções horizontal e vertical. Na segunda aplicação, oitos fios são conectados no disco e no eixo. Os resultados numéricos com os fios aplicados aos mancais mostraram-se satisfatórios, pois houve uma redução das amplitudes de vibrações laterais o eixo em rotação em níveis aceitáveis, como mostrado pelas respostas temporais e em run-up do rotor. Para os fios de SMA aplicados aos discos não houve uma redução significativa, mas a metodologia de aplicação mostra-se promissora. Os resultados numéricos desse presente trabalho demonstram a eficácia da abordagem de controle semiativo em ligas de memória de forma aplicadas em máquinas rotativas.
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Concepção, projeto, construção e testes de um aparato experimental para medição de emissividade de ligas com memória de forma

Concepção, projeto, construção e testes de um aparato experimental para medição de emissividade de ligas com memória de forma

Medir temperatura é de fundamental importância na caracterização termomecânica e em muitas aplicações de ligas com memória de forma (Shape Memory Alloys - SMA). A aplicação da termografia infravermelha é muitas vezes a técnica mais adequada ou a única possível para mediar a temperatura de elementos com memória de forma, e essa medição depende do conhecimento da emissividade do material em questão. Tendo em vista que a emissividade depende das características superficiais do material, conhecer a emissividade de ligas com memória de forma se torna ainda mais importante, uma vez que ela pode variar com a mudança de fase do material, que é acompanhada por alterações na rugosidade da liga, o que por sua vez pode influenciar a emissividade e, consequentemente, o valor da temperatura medida, caso a devida correção da emissividade não seja feita. Vislumbrando estabelecer relações entre as transformações de fase martensíticas em ligas com memória de forma e emissividade, o objetivo do presente trabalho é conceber o projeto, construir e testar um aparato experimental que possibilite a medição da emissividade em ligas com memória de forma. O desenvolvimento do aparato experimental foi orientado pelas normas ASTM E1933-99 (Standard Test Methods for Measuring and Compensating for Emissivity Using Infrared Imaging Radiometers) e JIS A 1423 (Simplified test method for emissivity by Infrared Radio Meter) que estabelecem diretrizes para a medição de emissividade. O aparato desenvolvido utiliza sensores de temperatura infravermelhos ativos e passivos, na banda larga espectral de 8~14 µm e opera na faixa de temperatura de 25 ºC até 120 ºC. O ensaio foi executado sob vácuo de até 150 x 10 -3 Pa. A funcionalidade e a eficiência do aparato foram avaliadas por meio da caracterização da emissividade de um material convencional (Aço 1020) e uma liga com memória de forma (Ni 55 Ti 45 ). Os resultados obtidos em ambos
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Controle nebuloso aplicado em asas adaptativas utilizando ligas de memória de forma

Controle nebuloso aplicado em asas adaptativas utilizando ligas de memória de forma

No aquecimento das ligas de memória de forma foi necessário um projeto de um circuito de chaveamento (veja Fig. 5.3) que direciona a corrente elétrica para uma determinada LMF .Cada [r]

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