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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/27208| Document type: | Dissertação |
| Access type: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States |
| Title: | Caracterização numérica e experimental da evolução do dano em materiais |
| Alternate title (s): | Numerical and experimental characterization of material damage evolution |
| Author: | Pereira Junior, Ilvan Porto |
| First Advisor: | Rade, Raquel Santini Leandro |
| First coorientator: | Rade, Domingos Alves |
| First member of the Committee: | Raslam, Alberto |
| Second member of the Committee: | Levy Neto, Flamínio |
| Summary: | Este trabalho apresenta um estudo acerca da Mecânica do Dano aplicada ao caso dos materiais dúcteis e dos materiais compósitos. Para os materiais dúcteis é feito o acoplamento entre um modelo numérico e um método de monitoramento da integridade estrutural baseado na observação da variação da impedância eletromecânica da estrutura. A falha de um componente estrutural ocorre quando este não mais funciona como foi projetado. Para as estruturas mecânicas isso significa, geralmente, que um componente não suporta o carregamento aplicado. Desta forma, o conhecimento das possíveis falhas que podem ocorrer é fundamental para o não comprometimento do projeto. São implementados em ambiente MATLAB® modelos numéricos capazes de predizerem o comportamento mecânico destes materiais quando submetidos a um carregamento e, a influência da presença do mecanismo de danificação na sua resposta. A validação dos modelos é baseada em resultados experimentais e referências bibliográficas. A partir dos resultados que quantificam o estado de danificação do material obtidos pelo uso do modelo numérico, busca-se uma relação entre estes resultados e os de cunho experimental, inicialmente de caráter qualitativo, obtidos via método de impedância. As variações no comportamento dinâmico são provocadas pela danificação do material, tornando-se perceptíveis a partir da observação de alterações sofridas pelo sinal de impedância. Assim, correlaciona-se a evolução do dano com a resposta dinâmica da estrutura através de um parâmetro inerente ao sinal de impedância, neste caso, o deslocamento do pico de máxima amplitude dentro de uma banda de freqüências. Por fim, são obtidos polinômios que correlacionam o estado de danificação com o parâmetro inerente ao sinal de impedância, particularizados a uma liga de Al/Cu, atribuindo assim um caráter quantitativo à técnica baseada na observação do sinal de impedância eletromecânica da estrutura. |
| Abstract: | This work presents a study concern Damage Mechanics apply to ductile materiais and composite materiais. Towards the ductile materiais is done an assembly between a numerical model and a structural integrity monitoring method based on observation of the structural electromechanical impedance variation. The failure of a structural component occurs when this one does not work more how it was designed. For the mechanical structures it means, generally, that one component can not to stand more an applied load. Hence, the knowledge of the failure reasons that can happen has a great importance to do not commit the design. Numerical models that predict the mechanical behavior of those materiais when they are loaded and the influence of damage stage in their mechanical response were structured using MATLAB® ambient. The validation of those numerical models is based on results from experimental tests and bibliography references. From the results that quantify the material damage State obtained by the numerical model it is figured out a relation between this results and the others from the experimental tests obtained by impedance method, this second one has qualitative features. The variations on the structure dynamic behavior are provided by the material damage State, it becomes perceptive from the observation of the impedance sign variations. Thus, it correlates the damage evolution and the structure dynamic response by an impedance sign feature, at this case, the maximum amplitude peak displacement in a frequency band. So, polynomial functions that correlates the damage State and the impedance sign features are obtained, particularized to an Al/Cu alloy, imputing a quantitative feature to the technique based on the structural electromechanical impedance sign observation. |
| Keywords: | Mecânica do dano Método de impedância Damage mechanics Impedance method |
| Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica |
| Quote: | PEREIRA JUNIOR, Ilvan Porto. Caracterização numérica e experimental da evolução do dano em materiais. 2004. 164 f. Dissertação (Mestrado Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2004.34 |
| Document identifier: | http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2004.34 |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/27208 |
| Date of defense: | 2004 |
| Appears in Collections: | DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica |
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