Caracterização micromecânica de propriedades de tenacidade à fratura de ligas de alumínio estruturais

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Tipo
Dissertação
Data
2019-02-12
Autores
Trovato Neto, Euclydes
Orientador
Couto, Antonio Augusto
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Membros da banca
Vatavuk, Jan
Andrade, Arnaldo Homobono Paes de
Programa
Engenharia de Materiais e Nanotecnologia
Resumo
Este trabalho objetiva investigar aplicar metodologias numéricas para caracterização micromecânica de parâmetros de tenacidade à fratura de ligas de alumínio estruturais. Tem-se por perspectiva que o crescente uso de sistemas de estruturas de alumínio, de múltiplas tipologias construtivas, torna relevante e necessário garantir níveis adequados de segurança e confiabilidade estruturais. Com esse propósito programas estratégicos de pesquisas científicas e industriais se dedicam a investigações relacionadas a caracterização das propriedades materias, e do comportamento mecânico das ligas de alumínio estruturais. Resulta pertinente desenvolver metodologias robustas de avaliação de parâmetros característicos de tenacidade, destinados a Avaliações Críticas de Integridade, consistentes com padrões reológicos desses materiais. São revistas metodologias de Mecânica Computacional as quais admitem formulações representativas das condições micromecânicas e microestruturais intrínsecas das ligas de aluminio, para avaliação numérica de parâmetros de tenacidade da Integral J (Rice, J.R.-1966). As correlações consideram um conjunto de dados experimentais de parâmetros característicos de tenacidade de ligas de Alumínio-Magnésio AL-5XXX (DRDC, 2007): AL-5083 H321; AL-5086 H116 e AL-5383 H116, conforme critérios (ASTM E 1820, 2001). A Metodologia de análise micromecânica (XIA, L. and SHIH, 1995), aplicada para caracterização da tenacidade ao fraturamento critico JIc, e utiliza células computacionais para representar a distribuição de defeitos microestruturais. Considera formulações constitutivas de plasticidade dilatante (GURSON, A.L., 1981), e comportamento reológico elasto-plástico não-linear (RAMBERG-OSGOOD,1943). Através de recursos do Sistema WARP3D V 17.8.2 de elementos finitos, foram analisados modelos discretos representativos de corpos extensos (SSY-MBL), e corpos de prova de dimensões finitas de tipo (C(T)). Visualização da geometria e resultados é obtida por meio do sistema PARAVIEW, definida com recursos PYTHON. Resultados chave evidenciam que a metodologia micromecânica utilizada conduz a caracterização dos parâmetros de tenacidade da Integral J, e permitiram estabelecer correlação experimental com parâmetros de caracterização de tenacidade JIc. Os procedimentos numéricos permitiram obter a calibração de parâmetros micromecânicos, associados ao índice de vazios microestuturais fo.
Descrição
Palavras-chave
caracterização de tenacidade , mecânica de fratura , ligas de alumínio estruturais , métodos micromecânicos
Citação
TROVATO NETO, Euclydes. Caracterização micromecânica de propriedades de tenacidade à fratura de ligas de alumínio estruturais. 2019. 118 f. Dissertação( Engenharia de Materiais e Nanotecnologia) - Universidade Presbiteriana Mackenzie, São Paulo.