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A indentação de materiais maciços e filmes finos : modelação e análise inversa; The indentation of bulk materials and thin films: Modelling and reverse analysis

Antunes, Jorge Manuel Afonso
Fonte: Universidade de Coimbra Publicador: Universidade de Coimbra
Tipo: Tese de Doutorado
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O ensaio dinâmico de dureza Vickers é utilizado na caracterização mecânica de materiais maciços e revestidos. O método dos elementos finitos é aplicado para efectuar a simulação numérica tridimensional do ensaio de dureza. A modelação do ensaio e a optimização dos parâmetros influentes na simulação numérica são objecto de estudo detalhado. É proposta uma metodologia para efectuar a determinação da complacência, desenvolvida com base no estudo da curva de carga-descarga. A geometria da indentação é relacionada com as propriedades mecânicas. No caso de materiais maciços, é proposta uma metodologia de análise inversa para determinar a curva de tensão-deformação plástica, com base na curva de carga-descarga do ensaio dinâmico de dureza, obtida com um único indentador. Em materiais revestidos, são estudadas a geometria da indentação e as distribuições de tensão e de deformação. É também tratado o problema da determinação do módulo de elasticidade de revestimentos com recurso a modelos. A finalizar, é proposta uma metodologia de análise inversa para determinar o módulo de elasticidade de revestimentos.; Tese de doutoramento em Engenharia Mecânica (Tecnologia da Produção) apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia de Coimbra; Acção financiada no âmbito da Medida 5 - Acção 5.3 – Formação Avançada de Docentes do Ensino Superior...

Aplicação de indentação instrumentada na caracterização mecânica de poliuretana derivada de óleo de mamona; Instrumented indentation applied to the mechanical characterization of polyurethane derived from castor oil

AZEVEDO, Elaine C.; CLARO NETO, Salvador; CHIERICE, Gilberto O.; LEPIENSKI, Carlos M.
Fonte: Associação Brasileira de Polímeros Publicador: Associação Brasileira de Polímeros
Tipo: Artigo de Revista Científica
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Neste trabalho são investigadas as propriedades mecânicas de poliuretana derivada do óleo de mamona, utilizando a técnica de indentação instrumentada com penetradores de geometrias piramidal e esférica. Foi analisada a influência da forma do penetrador utilizado nos ensaios de indentação instrumentada para se obter valores das propriedades mecânicas de polímero derivado de óleo de mamona. Os penetradores utilizados são de pontas piramidais dos tipos Berkovich e canto de cubo e esférico de raio igual a 150 μm em um Nanoindenter XP TM com cargas aplicadas entre 1 e 200 mN. As penetrações variam de acordo com o formato do penetrador, sendo maiores para pontas agudas. A dureza e o módulo de elasticidade foram determinados, utilizando o método de Oliver e Pharr. Verificou-se que os valores medidos para a dureza são maiores para penetradores mais agudos. Os valores obtidos com a ponta piramidal Berkovich foram de 0,14 GPa para pequenas penetrações e 0,12 GPa para maiores penetrações. Já os valores obtidos com ponta canto de cubo foram 25 a 30% maiores. Isso está relacionado com os volumes das regiões que apresentam deformações plásticas elevadas, no caso de penetradores agudos comparados com os volumes das regiões que sofrem deformações viscoelásticas. A viscosidade aparente determinada...

Avaliação do comportamento mecânico de um adesivo estrutural epóxi utilizado na indústria automobilística. ; Evaluation of the mechanical behavior of a structural epoxy adhesive used in the atomobilistic industry.

Santos, Alessandra Fernandes
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 05/08/2005 PT
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Na indústria automobilística há uma grande preocupação em relação ao custo e ao peso das peças utilizadas em projetos e os adesivos vem sendo utilizados para substituir a solda ponto com esta finalidade. Neste contexto o adesivo epóxi estrutural Betamate 1496 vem sendo empregado pela Volkswagen do Brasil S.A para substituição de solda a ponto na fabricação da porta dianteira do veículo Pólo Hatch. O adesivo Betamate 1496 é utilizado na fabricação da carroçaria do veículo Pólo Hatch da Volkswagen do Brasil SA com essa finalidade. O objetivo do presente trabalho é propor e testar uma metodologia para avaliar o estado de cura do adesivo epóxi Betamate 1496 por meio da determinação do seu módulo de elasticidade e de sua dureza, quando este é empregado na fabricação das portas dianteiras do veículo Pólo Hatch. Estas propriedades foram determinadas pela medição das propriedades mecânicas do adesivo em amostras retiradas em seis posições da porta em duas fases de processamento: estado pré-curado, durante a montagem da porta e estado curado, após a cura final na estufa de pintura. O estudo foi realizado através do ensaio de indentação instrumentada, utilizando os procedimentos experimentais propostos por Franco Jr. e colaboradores e Pintaúde e colaboradores na avaliação das propriedades do polímero. O estado de cura do polímero foi avaliado de modo qualitativo também pela técnica de calorimetria diferencial exploratória (Differential Scanning Calormetry). Os resultados obtidos pela metodologia proposta por Franco Jr. e colaboradores apresentaram grande dispersão de valores...

Modelamento do ensaio de indentação instrumentada usando elementos finitos e análise dimensional - análise de unicidade, variações experimentais, atrito e geometria e deformações do indentador.; Modeling of the instrumented indetation test using finite element simulations and dimensional analysis - analysis of uniqueness, experimental variation, friction , and elastic deformation and geometry of the indenter.

Rodríguez Pulecio, Sara Aida
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 31/03/2010 PT
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A caracterização de materiais utilizando a técnica de indentação instrumentada difundiu-se significativamente na última década, devido às melhorias dos instrumentos que permitem ensaios por esta técnica e à necessidade de se fazer ensaios em pequenos volumes de materiais, como, por exemplo, em filmes finos e materiais com superfícies modificadas por tratamentos superficiais. Neste texto, abordou-se a elaboração de um algoritmo que permita o estudo da resposta de indentação de superfícies de diferentes materiais metálicos, durante e após o contato com um indentador agudo, empregando simulações por elementos finitos e análise dimensional. Na obtenção do algoritmo analisaram-se os efeitos da formação de borda (pile-up) ou da retração (sink-in) do material indentado, o coeficiente de atrito indentador-amostra, as deformações elásticas do indentador, a geometria do indentador e a variação experimental. As relações obtidas permitiram identificar uma falta fundamental de relação única entre as propriedades mecânicas e a forma da curva de indentação para curvas com razão d r/dmax>0,9, onde d r é a profundidade residual da indentação e dmax é o deslocamento máximo do indentador durante o ensaio. Da mesma forma...

Estudo da usinabilidade do ZERODUR® no torneamento de ultraprecisão com ferramenta de diamante de ponta única; Study of ZERODUR® machinability using single point diamond turning

Otoboni, José Antonio
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 30/08/2013 PT
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Alguns espelhos usados em câmeras de satélite devem apresentar qualidade superficial elevada. Eles são normalmente fabricados em ZERODUR®, um material vitrocerâmico, por meio de processos abrasivos. Observou-se que a qualidade da superfície do material deteriora-se algum tempo após a usinagem, necessitando assim de retrabalho. A causa mais influente desse fenômeno é o crescimento de trincas devido à corrosão sobtensão. Estas trincas são geradas pelas condições impostas nos processos convencionais de lapidação e polimento. Este trabalho apresenta um estudo sobre a usinabilidade do ZERODUR® utilizando torneamento de ultraprecisão com ferramenta de diamante de ponta única como uma alternativa a estes métodos tradicionais. Amostras de ZERODUR® foram submetidas a testes de indentação e riscamento a fim de se estudar as propriedades mecânicas do material, a transição dúctil-frágil e os mecanismos de remoção de material. Com base nesses testes, foi delineado um experimento fatorial do tipo 23 para avaliar a influência das seguintes variáveis de usinagem: profundidade de corte, nos níveis 0,4 e 0,2 'mü'm, taxa de avanço, nos níveis 0,3 e 0,1 'mü'm/rev e ângulo de saída da ferramenta, nos níveis -5º e -20º. As amostras do experimento foram usinadas em um torno de ultraprecisão com a ferramenta de diamante de ponta única. A qualidade superficial de cada combinação foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura e perfilometria óptica interferométrica. Os resultados dos experimentos foram analisados estatisticamente...

Desenvolvimento e instrumentação de um cabeçote de solda a ponto por resistência elétrica para aplicação em condições industriais.; Development and instrumentation of a resistance sopt welding machine to industrial conditions.

Furlanetto, Valdir
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 01/08/2014 PT
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A crescente exigência do setor automotivo por maior produtividade com redução de custos, aliada aos novos materiais que compõe as carrocerias e seus revestimentos, levou ao estudo da correlação da resistência dinâmica, força de expansão térmica e indentação, com a formação do ponto de solda, a fim de qualificar e controlar a soldagem por resistência a ponto. Para o estudo ter validade prática a qualificação da solda, os parâmetros de soldagem e corpos de prova foram definidos conforme norma AWS-SAE D8-9M 2002. Os corpos de prova para os ensaios foram retirados das chapas que compõe uma carroceria veicular. O cabeçote de soldagem foi projetado e construído seguindo os padrões de máquinas industriais. Os instrumentos de medição foram desenvolvidos especificamente para atender as condições industriais da soldagem por resistência. Os ensaios simularam as variações de parâmetros e produção dos pontos de solda conforme ocorre na indústria automobilística. As análises foram realizadas através da comparação gráfica e matemática do comportamento das grandezas medidas com a qualificação dimensional do ponto. A correlação, apresentada, distingue chapas de espessuras diferentes, materiais de revestimento...

Incertezas de medição aplicada a ensaios de indentação pós fadiga em colchões e colchonetes de espuma flexível de poliuretano

Sosnoski, Leandro
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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Avaliar a qualidade de colchões de espuma flexível de poliuretano que condiz com o bem de consumo destinado ao repouso humano, constituído, parcial ou integralmente, por lâminas flexíveis de poliuretano, devidamente revestido. Existem normas para confecção, densidade, deformação permanente à compressão, teor de cinzas, dentre outras, para que os fabricantes e importadores de colchões mantenham a mesma qualidade dos produtos oferecidos ao consumidor. Estas normas são regidas pela ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, onde esta faz referências a todos os itens normalizados que o colchão precisa ter para poder ser comercializado dentro do território nacional. Desta forma vem se tornando cada vez mais importante o conhecimento da incerteza de medição em todas as áreas de ensaios experimentais. Este trabalho visa estudar a incerteza de medição no levantamento do comportamento em indentação pós fadiga da espuma para colchões e colchonetes de espuma flexível de poliuretano. Embora existam diversas normas e códigos sobre a análise estatística dos resultados obtidos em fadiga, eles avaliam apenas a dispersão no número de ciclos para a falha, não considerando fatores como as fontes de incerteza das tensões aplicadas...

Medição de tensões residuais por indentação associada à holografia eletrônica

Suterio, Ricardo
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Tese de Doutorado Formato: xxvi, 143 f.| il., grafs., tabs.
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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica; Este trabalho desenvolve e avalia um novo caminho para medir tensões residuais combinando a holografia eletrônica (ESPI- "Electronic Speckle Pattern Interferometry"), e a indentação. Utilizando-se de um novo conceito de interferômetro, o interferômetro radial, torna-se possível medir o campo de deslocamentos radiais no plano da região de interesse. Ao invés de se produzir um alívio de tensões para quantificar as tensões residuais, o caminho da indução é utilizado, ou seja, são introduzidas deformações plásticas localizadas. O campo de deslocamentos radial resultante ao redor da indentação é medido e, através de um modelo apropriado, o estado de tensões residuais presente na região de interesse é quantificado.

Módulo de Elasticidade de Materiais Lamelares Determinados com a Técnica de Indentação Instrumentada

Goularte, Rafael Matos
Fonte: Joinville,SC Publicador: Joinville,SC
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso Formato: 45 f.
PT_BR
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TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Campus Joinville. Engenharia Automotiva.; A busca pelo entendimento do comportamento dos materiais e das suas propriedades mecânicas tem solicitado métodos cada vez mais precisos. Em algumas situações uma determinada técnica não apresenta dados precisos para um determinado material. Alguns fatores que influenciam para tal cenário são as características químicas, físicas ou a aplicação do material. Um exemplo é o caso dos materiais lamelares que apresentam o fenômeno de fratura durante ensaios, e necessitando de modelos matemáticos para contorna essa situação. A proposta do trabalho é a determinação das propriedades mecânicas de materiais lamelares com o uso do método de energia proposto por Malzbender e corrigido por Souza et al. Além disso, um comparativo é realizado entre os resultados obtidos com o método de Oliver & Pharr, um método tradicional para determinação das propriedades mecânicas de materiais. Com base nos métodos apresentados é possível estimar o módulo de elasticidade da Grafite, caso em que os métodos convencionais (tração, compressão, ultra-som, etc.) não são apropriados / The pursuit for understanding the behavior of materials and their mechanical properties requests more precise methods. In some instances...

Medição de carregamento de flexão em duto usando indentação instrumentada combinada com interferômetro radial

Fontana, Filipe
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 118 p.| il., grafs., tabs.
POR
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015.; O conhecimento do estado de tensões presentes nos dutos, considerando um cenário de possíveis movimentações do solo, é um importante requisito na avaliação da integridade desses, bem como para o planejamento de ações a serem tomadas para prevenir ou corrigir possíveis problemas de segurança. O estado de tensões do duto depende de diversos fatores. Os analisados nesse trabalho são os esforços de flexão, originadas através da interação solo-duto, e as tensões residuais, originadas dos processos de fabricação dos tubos. Nesse trabalho será apresentado e avaliado um procedimento de medição de esforços de flexão em dutos utilizando o método de indentação instrumentada, considerado rápido e pouco invasivo. Para a validação experimental do procedimento proposto foi utilizada uma bancada que gera carregamentos de flexão bem conhecidos em tubos. O sistema de medição utiliza um interferômetro laser com sensibilidade radial para a medição do campo de deformações em torno de uma marca de indentação controlada, que são correlacionadas com o nível de tensões combinadas presentes. Além do procedimento de medição desenvolvido...

Genesis of the Ibero-Armorican Arc

Ribeiro, António; Dias, Rui; Silva, José Brandão
Fonte: Universidade de Évora Publicador: Universidade de Évora
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 1621727 bytes; application/pdf
ENG
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Os autores descrevem a génese do arco ibero-armoricano devido a um processo de indentação associado à colisão varisca. Realçam a cinemática das componentes de cisalhamento na Ibéria (esquerda) e na Armorica (direita)e a sua relação, respectivamente, antitética e sintética com a colisão oblíqua direita entre a Laurásia e a Gondwana.

Aplicação de indentação instrumentada na caracterização mecânica de poliuretana derivada de óleo de mamona

Azevedo,Elaine C.; Claro Neto,Salvador; Chierice,Gilberto O.; Lepienski,Carlos M.
Fonte: Associação Brasileira de Polímeros Publicador: Associação Brasileira de Polímeros
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2009 PT
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Neste trabalho são investigadas as propriedades mecânicas de poliuretana derivada do óleo de mamona, utilizando a técnica de indentação instrumentada com penetradores de geometrias piramidal e esférica. Foi analisada a influência da forma do penetrador utilizado nos ensaios de indentação instrumentada para se obter valores das propriedades mecânicas de polímero derivado de óleo de mamona. Os penetradores utilizados são de pontas piramidais dos tipos Berkovich e canto de cubo e esférico de raio igual a 150 μm em um Nanoindenter XP TM com cargas aplicadas entre 1 e 200 mN. As penetrações variam de acordo com o formato do penetrador, sendo maiores para pontas agudas. A dureza e o módulo de elasticidade foram determinados, utilizando o método de Oliver e Pharr. Verificou-se que os valores medidos para a dureza são maiores para penetradores mais agudos. Os valores obtidos com a ponta piramidal Berkovich foram de 0,14 GPa para pequenas penetrações e 0,12 GPa para maiores penetrações. Já os valores obtidos com ponta canto de cubo foram 25 a 30% maiores. Isso está relacionado com os volumes das regiões que apresentam deformações plásticas elevadas, no caso de penetradores agudos comparados com os volumes das regiões que sofrem deformações viscoelásticas. A viscosidade aparente determinada...

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

Nascimento,Fabiana Cristina; Bueno,Juliana Cristina; Lepienski,Carlos Maurício; Otubo,Jorge; Mei,Paulo Roberto
Fonte: Escola de Minas Publicador: Escola de Minas
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/03/2010 PT
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RESUMO Esse trabalho apresenta um estudo da dureza e do mee austenita-γ 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-γ e martensita-ε separadamente. 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.

Avaliação da tenacidade à fratura através do ensaio de indentação em pastilhas de metal duro

Dias,A.M.S.; Miranda,J.S.; Godoy,G.C.
Fonte: Rede Latino-Americana de Materiais Publicador: Rede Latino-Americana de Materiais
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/08/2009 PT
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O teste de indentação Vickers tem sido muito utilizado para avaliação da dureza superficial em diferentes tipos de materiais. Devido à sua versatilidade, esta metodologia também é utilizada para avaliar diferentes propriedades mecânicas, como o módulo de Young (E) e a tenacidade à fratura (K IC), principalmente em materiais sinterizados como, por exemplo, o carboneto de tungstênio com cobalto (WC-Co). Este material é usado na fabricação de ferramentas de corte, uma vez que possui altas dureza e resistência à compressão, porém baixa tenacidade à fratura, diminuindo sua vida útil quando submetido a severas condições de desgastes. Entretanto, devido a essas características mecânicas peculiares, o WC-Co apresenta análise difícil através dos ensaios convencionais, principalmente para avaliação da tenacidade à fratura. Por isso, o objetivo do presente trabalho foi avaliar experimentalmente a dureza e a tenacidade à fratura de duas pastilhas comerciais de carboneto de tungstênio contendo cobalto a partir do ensaio Vickers. Um procedimento simples e barato de preparação da amostra consistiu de um polimento seletivo foi utilizado com o intuito de se evitar tensões residuais superficiais. Em seguida, avaliou-se a distribuição dos carbonetos de tungstênio na matriz de cobalto através da microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados desta análise mostraram uniformidade na dispersão do carboneto de tungstênio na matriz de cobalto...

Análise numérica do ensaio de indentação em materiais com comportamento frágil

Dias,A.M.S.; Godoy,G.C.; Modenesi,P.J.
Fonte: Rede Latino-Americana de Materiais Publicador: Rede Latino-Americana de Materiais
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2010 PT
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27.54%
O ensaio piramidal Vickers é uma técnica utilizada há décadas para avaliação da dureza superficial de materiais metálicos, cerâmicos, compósitos e, recentemente, filmes finos. Diversos estudos têm sido desenvolvidos a fim de utilizar esta metodologia como ferramenta para avaliação de outras propriedades mecânicas como, por exemplo, a tenacidade à fratura. Contudo, a sua implementação na determinação desta propriedade mecânica e os seus resultados ainda ocasionam dúvidas no meio científico. Estas dúvidas são mais intensas quando se pretende analisar materiais com comportamento frágil. Por isso, utilizou-se um modelo numérico através do método dos elementos finitos para avaliar os campos de tensões e de deformações durante o ciclo de indentação, auxiliando em uma interpretação mais segura deste ensaio. No presente trabalho, obteve-se o comportamento da curva carga versus deslocamento para o ensaio Vickers em uma amostra de carboneto de tungstênio com cobalto e em uma amostra de alumina. Também foram encontrados os valores numéricos da dureza superficial destes dois materiais. Estes resultados se encontram compatíveis com os dados experimentais presentes na literatura especializada, mostrando que o modelo numérico foi capaz de representar o comportamento global deste ensaio. Por fim...

Simulação do ensaio de indentação em filmes finos com o uso de modelos de trinca difusa

Dias,A.M.S.; Sotani,P.F.B.; Godoy,G.C.
Fonte: Rede Latino-Americana de Materiais Publicador: Rede Latino-Americana de Materiais
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2010 PT
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O objetivo principal do presente trabalho foi simular através de modelos de elementos finitos o ciclo do ensaio de indentação com penetradores esféricos em um sistema composto de recobrimento superficial fino depositado em um substrato metálico. Recentes trabalhos propõem a utilização dos ensaios de indentação (nanoindentação) como uma ferramenta capaz de avaliar características mecânicas de filmes finos, assim como avaliar possíveis falhas em sistemas que conjugam recobrimentos de alta dureza (recobrimentos tribológicos) com substratos metálicos de aço em serviço, em solicitações tribológicas. Entretanto, a implementação da técnica de indentação para a avaliação do comportamento destes sistemas e os seus resultados obtidos ocasionam dúvidas no meio científico. Em função destas incertezas na análise do ensaio de indentação, o uso de uma metodologia numérica capaz de avaliar os campos de tensões e de deformações durante o ciclo de indentação pode auxiliar em uma interpretação mais segura deste ensaio. Todavia, a utilização da metodologia numérica para avaliar o ensaio de indentação em recobrimentos superficiais finos também tem apresentado problemas principalmente devido à dificuldade na implementação de critérios de falhas...

Estudo numérico da influência do coeficiente de atrito no ensaio de indentação em filmes finos

Araújo,R.; Dias,A.M.S.; Godoy,G.C.D.
Fonte: Rede Latino-Americana de Materiais Publicador: Rede Latino-Americana de Materiais
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2013 PT
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27.74%
A demanda por componentes mais resistentes ao desgaste e à corrosão tem promovido um interesse crescente da engenharia de superfícies que desenvolve processos para melhoria das propriedades tribológicas de materiais. O uso de revestimentos cerâmicos tem sido uma opção utilizada para melhorar estas propriedades mecânicas superficiais. Contudo se faz necessário o desenvolvimento de ensaios para avaliação do comportamento mecânico do filme e da sua interface com o substrato, o que requer equipamentos sofisticados, mão de obra especializada, acarretando altos custos operacionais. Com o avanço dos sistemas computacionais, a utilização da análise numérica para solucionar inúmeros problemas tecnológicos tem sido cada vez mais frequente e atualmente permite a sua implementação a baixos custos de processo. Neste trabalho, propõe-se a utilização do Método dos Elementos Finitos, através de um software comercial, para simular o ensaio de indentação com penetradores esféricos em conjugados compostos de substrato metálico e filme cerâmico com diferentes espessuras. Porém a utilização de técnica numérica para avaliar o ensaio de indentação em recobrimentos superficiais finos também tem apresentado desafios...

Simulação do desgaste abrasivo via interações múltiplas; Using multiple interactions to simulate abrasive wear

Silva Junior, Washington Martins da
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Tese de Doutorado
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27.54%
O desgaste abrasivo pode ser classificado em função do movimento das partículas atuantes na interface de desgaste: rolamento e deslizamento das partículas abrasivas entre as superfícies. O predomínio de uma dessas dinâmicas é função dos parâmetros tribológicos. O presente trabalho propõe uma nova abordagem para simular o desgaste abrasivo em laboratório: o rolamento das partículas abrasivas é representado por seqüências de indentações e o deslizamento por seqüências de riscos/sulcos. Os equipamentos utilizados nesta simulação foram especialmente desenvolvidos para reproduzir a atuação de um único grão abrasivo. São eles: macro-simulador e micro-simulador. Estes equipamentos consistem em um sistema de mesas coordenadas de alta resolução, que movimentam a amostra no plano horizontal e o indentador no eixo vertical. Sensores de força permitem o controle da intensidade durante a realização de cada evento (indentação ou deslizamento). O macro-simulador opera até 500 N e o micro-simulador até 18 N. A topografia de uma superfície desgastada real é a referência para a simulação. Essa topografia é acessada usando interferometria laser, enquanto a morfologia é visualizada via microscopia eletrônica de varredura. A análise da morfologia da referência permite determinação do tipo de mecanismo de desgaste predominante. De acordo com o tipo de mecanismo encontrado na referência...

Avaliação tribomecânica via esclerometria retilínea e indentação instrumentada do aço abnt 8550; Tribomechanical evaluation of ABNT 8550 steel by using scratch and indentation tests

Ferreira, Fernando Martins
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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37.54%
Em sistemas de bombeamento multifásico de petróleo o aço ABNT 8550 é empregado na construção de rotores de bombas de extração de petróleo. Esses rotores são solicitados basicamente por desgaste erosivo/abrasivo. O conhecimento do comportamento desse material mediante ao desgaste é de fundamental importância. Assim, para avaliar as propriedades tribomecânicas desse aço nas condições temperada/revenida e recozida, foram realizados ensaios de microesclerometria retilínea, bem como de indentação instrumentada. Assim, foi realizado um estudo do efeito da velocidade de riscamento, do raio de ponta do penetrador Rockwell C e da carga normal de riscamento. Nos ensaios de esclerometria foram obtidas: dureza ao risco, coeficiente de atrito aparente e energia específica de riscamento. Os mecanismos de desgaste foram avaliados por meio do fator fab e microscopia eletrônica de varredura. O material beneficiado mostrou uma maior dureza ao risco quando comparado com o recozido. A variação da velocidade de riscamento em duas ordens de grandeza praticamente não apresentou influência no comportamento tribológico do material no estado beneficiado. O aumento do raio de ponta do penetrador resultou em pouca influência nos valores de dureza ao risco para o material beneficiado...

Simulação de microindentação de material multicamada pelo método dos elementos finitos; Simulation of a multilayered material microindentation by finite element method

Felice Neto, Fábio Raffael
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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27.87%
Materiais multicamadas são amplamente utilizados para melhorar as propriedades tribológicas de componentes mecânicos. Uma forma de se mensurar propriedades mecânicas de materiais multicamadas é através do ensaio de indentação, que apesar de ser largamente utilizado na determinação de propriedades, não permite a análise de campos de tensão no material multicamada. Devido à natureza do problema, os métodos numéricos, como o Método dos Elementos Finitos (MEF), são de grande utilidade na análise dos campos de tensão e deformação em componentes revestidos. Este trabalho teve por objetivo determinar, usando o MEF, espessuras dos revestimentos que retardem o aparecimento de trincas e a delaminação de um material multicamadas, assim como analisar a influência da profundidade de indentação na resposta do ensaio. O material é composto por uma camada mais externa de carbono tipo diamante (Diamond-like Carbon - DLC), uma camada de Nitreto de Cromo (CrN) e um substrato de aço baixo carbono ABNT 1020. Foram simuladas 49 diferentes espessuras, com 7 espessuras para cada um dos revestimentos, conforme as possibilidades de fabricação e baseado em um planejamento. Estas espessuras mais favoráveis foram escolhidas com base em dois critérios objetivos: i. Maximizar a distância das tensões máximas de cisalhamento e radial das interfaces entre os materiais...