Navegando por Assunto "Residual stress"

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Acesso aberto (Open Access)
Análise do estado plano de tensões em chapas de aço ASTM A131 por métodos ultrassônicos
(Universidade Federal do Pará, 2023-08-17) ALBUQUERQUE, Lucas Gabriel de Sousa; MACHADO, Paulo Cordeiro; http://lattes.cnpq.br/0133330144786049; https://orcid.org/0000-0003-4375-6812
As tensões residuais afetam o componente mecânico da mesma forma que tensões externas o fazem. Essas tensões surgem, geralmente, no processo de fabricação. Ao conhecer as tensões residuais, principalmente as trativas, presentes em um componente, ou as que podem ser geradas por algum processo de fabricação, é possível realizar ações que evitem ou minimizem seus efeitos, prolongando, assim, sua vida útil. Portanto, a tensão residual será sempre uma demanda a ser estudada, tanto pela academia, quanto pela indústria metal-mecânica. Sendo assim, o objetivo desse trabalho foi determinar o estado plano das tensões residuais em chapas de aço ASTM A131 por métodos de ondas ultrassônicas cisalhantes e compressivas combinadas. Foi usada uma tocha desoldagem TIG para induzir tensões residuais nas chapas pelo alto gradiente térmico. As amostras foram fixadas por suportes para evitar deformações, preservando, então, as tensões residuais. Três métodos diferentes foram aplicados, denominados, neste trabalho, de: Hirao I; Clark; e Hirao II. A maior diferença entre eles está relacionada à direção preferencial de propagação da onda. Tensões em direções diferentes do eixo de anisotropia podem alterar esta direção. Consequentemente, o ângulo entre a anisotropia e a direção preferencial de propagação da onda ultrassônica (φ) é alterado. Para a medição do tempo de propagação das ondas ultrassônicas, foi desenvolvido um software para a aquisição dos sinais de resposta ultrassônicos e outro para o tratamento dos dados. Para encontrar o ângulo preferencial de propagação da onda, um suporte foi feito por impressão 3D, o que permitiu o movimento do transdutor através de um motor de passo. Nos três métodos, foram observadas tensões trativas bem elevadas próximo à zona fundida, que diminuíram rapidamente conforme se aumenta a distância dessa região. Além disso, os valores de φ foram menores na linha central do que nas linhas laterais, indicando variação nos níveis de tensões residuais em função da distância das restrições.
Acesso aberto (Open Access)
Análise numérica das distorções em soldas de topo do aço estrutural naval via elementos finitos
(Universidade Federal do Pará, 2024-12-12) MOTA, João Epifânio da; LAMEIRA, Pedro Igor Dias; http://lattes.cnpq.br/5391645898597252; https://orcid.org/0000-0001-8038-8276
Nesta pesquisa, uma das alternativas para a avaliação das distorções de soldagem foi o emprego de simulação via método computacional. A partir de então, foi desenvolvida uma análise numérica para determinar o campo de distorções transversais em juntas soldadas. As simulações numéricas foram realizadas por meio de um software comercial, ANSYS Workbench baseado no Método de Elementos Finitos (MEF). Foram inseridos os parâmetros de entrada, tais como: Corrente, tensão, velocidade de soldagem e temperatura inicial da chapa virtual. Nas simulações foram utilizadas uma chapa virtual do aço ASTM A36 soldadas pelos processos Flux-Cored Arc Welding (FCAW). Verificou-se a influência da geometria do tipo de chanfro “V”, “U” no rendimento térmico de soldagem, das restrições nas distorções das chapas e do aporte de calor. Embora estas simulações iniciais sejam comparativas qualitativamente, elas foram validadas com base em resultados da literatura, ou seja, possuem importância quantitativa. Porém, só foram verificados resultados específicos que apresentaram possibilidades de combinação de juntas de topo e fontes de calor no aço estrutural. Desta forma, foi fundamental estabelecer um método de análise sequencial para ajuste do modelo, que proporcionasse as principais características de um processo de soldagem (fonte de calor, geometria da junta, as propriedades termo dependentes do aço A36). Os resultados da análise demonstraram boa aproximação e concordância com os trabalhos da literatura analisados tanto para os campos de temperatura, quanto para as deformações