Publicação:
Caracterização numérica e avaliação experimental da fuga térmica em dispositivos amortecedores viscoelásticos sujeitos a carregamentos dinâmicos e pré-cargas estáticas

dc.contributor.advisor-co1Borges, Romes Antonio
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3888145024042412pt_BR
dc.contributor.advisor1Lima, Antônio Marcos Gonçalves de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0632660969306570pt_BR
dc.contributor.referee1Lépore Neto, Francisco Paulo
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3358895700776806pt_BR
dc.contributor.referee2Duarte, Marcus Antonio Viana
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9030389274220180pt_BR
dc.contributor.referee3Nuñez, Israel Jorge Cárdenas
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/0403736386310534pt_BR
dc.contributor.referee4Tita, Volnei
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/0308213196926774pt_BR
dc.creatorRodovalho, Luiz Fernando Ferreira
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5529910593563705pt_BR
dc.crossref.doibatchidpublicado no crossref antes da rotina xml
dc.date.accessioned2019-04-16T14:52:27Z
dc.date.available2019-04-16T14:52:27Z
dc.date.issued2018-12-19
dc.description.abstractThis work is devoted to the numeric study and experimental assessment of the self-heating phenomenon in viscoelastic materials subjected to cyclic loadings and static preloads. Emphasis is given to the thermal runaway in such devices. Within this context, the proposed methodology to perform the nonlinear thermomechanical problem by using the finite element method enables to investigate the influence of temperature, static preload, amplitude of excitation and forcing frequency on the self-heating phenomenon. Additionally, it is also proposed one strategy to control the self-heating in the viscoelastic material by introducing metallic inserts in its volume. The Direct method is also used herein as a preliminary study with the aim of characterizing the mechanical properties of the viscoelastic material and the extension of the so-called Frequency-Temperature Superposition Principle for the static preload. To verify the thermomechanical model, experiments with a translational viscoelastic mount have been conducted and a curve-fitting procedure was formulated as an inverse optimization problem to identify the thermal conversion factor and the heat transfer by natural convection, assumed arbitrarily in the simulations. It has been used the so-called Non-dominated Sorting Genetic algorithm to minimize an objective function representing the difference between the numerical and measured temperature field at each instant of time. The accuracy and limitations of the proposed methodology are evaluated numerically and experimentally for the temperature evolutions at different points within the volume of the viscoelastic material and for various dynamic and static loading conditions for the self-heating and thermal runway phenomena.pt_BR
dc.description.degreenameTese (Doutorado)pt_BR
dc.description.resumoEste trabalho é dedicado ao estudo numérico e verificação experimental do autoaquecimento de materiais viscoelásticos sujeitos a esforços mecânicos cíclicos e pré-cargas estáticas. Ênfase é dada ao fenômeno da fuga térmica em dispositivos amortecedores. Para tanto, a metodologia de modelagem termoviscoelástica por elementos finitos possibilita considerar a influência da temperatura, da pré-carga estática, da amplitude e da frequência do deslocamento cíclico, além da inclusão de insertos metálicos nas camadas viscoelásticas para o controle passivo do fenômeno do autoaquecimento. O método Direto é utilizado em um estudo preliminar na tentativa da caracterização das propriedades de determinado material viscoelástico e da extensão do Princípio da Superposição Frequência-Temperatura para a pré-carga estática. A verificação do modelo com a identificação dos parâmetros termofísicos de rendimento térmico e de transferência de calor por convecção, assumidos arbitrariamente nas simulações, envolve as medições experimentais da evolução do campo de temperatura para uma junta translacional viscoelástica. O procedimento de ajuste de curvas é formulado como um problema inverso de otimização integrando o algoritmo NSGA (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm) para a minimização de uma função custo que representa a diferença entre os valores do campo de temperatura numérico e os correspondentes experimentais para cada instante de tempo. A capacidade de predição e limitações do modelo termomecânico são avaliadas e analisadas em termos das evoluções, no tempo e em função do número de ciclos, da temperatura do material viscoelástico, viabilizando a consolidação das evidências numéricas e a consistência qualitativa dos resultados obtidos com os reportados na literatura para os fenômenos de equilíbrio térmico e da fuga térmica com diferentes abordagens.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.identifier.citationRODOVALHO, Luiz Fernando Ferreira. Caracterização numérica e avaliação experimental da fuga térmica em dispositivos amortecedores viscoelásticos sujeitos a carregamentos dinâmicos e pré-cargas estáticas. 2018. 144 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.326pt_BR
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.326pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/24885
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.sizeorduration144pt_BR
dc.subjectEngenharia Mecânicapt_BR
dc.subjectMechanical Engineeringpt_BR
dc.subjectViscoelastic materialspt_BR
dc.subjectMateriais viscoelásticospt_BR
dc.subjectSelf-heatingpt_BR
dc.subjectAutoaquecimentopt_BR
dc.subjectThermoviscoelasticitypt_BR
dc.subjectTermoviscoelasticidadept_BR
dc.subjectThermal runawaypt_BR
dc.subjectFuga térmicapt_BR
dc.subjectStatic preloadpt_BR
dc.subjectPré-carga estáticapt_BR
dc.subjectEngenharia mecânicapt_BR
dc.subjectAquecimentopt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOSpt_BR
dc.titleCaracterização numérica e avaliação experimental da fuga térmica em dispositivos amortecedores viscoelásticos sujeitos a carregamentos dinâmicos e pré-cargas estáticaspt_BR
dc.title.alternativeA numerical characterization and experimental assessment of the thermal runaway in viscoelastic damping devices subjected to dynamic loadings and static preloadspt_BR
dc.typeTesept_BR
dspace.entity.typePublication

Arquivos

Pacote original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
CaracterizacaoNumericaAvaliacao.pdf
Tamanho:
11.45 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
Tese

Licença do pacote

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
license.txt
Tamanho:
1.75 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descrição: