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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States
Title: Desenvolvimento do sistema de instrumentação e controle de um Macroindentador portátil para avaliação de propriedades mecânicas de dutos
Alternate title (s): Development of the instrumentation and control system of a portable macroindentator for evaluation of mechanical properties of pipelines
Author: Cardoso, Flávia Cristina
First Advisor: Soares, Alcimar Barbosa
First member of the Committee: Mineconi, Luiz Cláudio
Second member of the Committee: Franco, Sinésio Domingues
Third member of the Committee: Pereira, Adriano Alves
Summary: Macroindentação instrumentada é uma metodologia aplicada na determinação de pro­priedades mecânicas de materiais. A obtenção das propriedades mecânicas de dutos per­mite, por exemplo, que as condições de operação na presença de descontinuidades sejam definidas com mais segurança. Além disso, por se tratar de um teste não destrutivo e possibilitar avaliações in-situ, este tipo de ensaio surge como uma das melhores opções para avaliação de propriedades mecânicas de dutos em operação. Neste sentido, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um equipamento capaz de realizar ensaios de macroindentação in situ. O equipamento de macroindentação é dividido em três unidades principais: estru­turas mecânicas, hardware e software. As estruturas mecânicas envolvem os elementos de apoio para fixação dos diversos dispositivos componentes do equipamento. O hardware é composto de diversas unidades que possuem a função de controlar todo o processo de indentação e de monitorar as grandezas de carga e deslocamento durante o ensaio. O soft­ware realiza todo o gerenciamento do processo de indentação, aquisição das grandezas de interesse do ensaio e processamento dos dados para obtenção das seguintes propriedades mecânicas: dureza, limite de escoamento, limite de resistência, expoente de encruamento, coeficiente de resistência e a curva tensão versus deformação. Esta dissertação engloba os trabalhos referentes ao projeto e desenvolvimento das unidades de hardware e software necessárias para controle da instrumentação, coleta e processamento de dados. Para avaliação do protótipo construído, foram realizados ensaios de macroindentação em laboratório para analisar os resultados obtidos pelo equipamento em ensaios com dois tipos de aço (X42 e X60). Os materiais utilizados foram também caracterizados através de ensaios convencionais de tração e dureza. As propriedades mecânicas obtidas através da macroindentação mostraram excelentes correlações com aquelas obtidas a partir dos ensaios convencionais, com erros inferiores à 10%.
Abstract: Automated bali indentation is a non-destructive technique to obtain some important mechanical properties of metallic structures. Those properties can be used, for instance, to establish the correct operating setpoint under specific conditions. This work describes the development of a dedicated apparatus capable of performing in-situ macroindentation tests. The system is divided into three major blocks: mechanical structure, hardware and software. A number of hardware units are used to control and monitor the indentation process. The software acts as a general manager and should define the correct operating condition for the hardware units. Besides, the software is responsible for data acquisition and processing to obtain the following mechanical properties: hardness, yield strength, ultimate tensile strength, work hardening exponent, stress coefficient and flow curve. This work depicts the development of the hardware and software units necessary for controlling the various devices, data acquisition and processing. In order to evaluate the prototype, a number of macroindentation experiments were develop in laboratory. The experiments were based on tests with two types of steel: X42 and X60. Those materiais were also evaluated by conventional tensile and hardness tests. The mechanical properties obtained by macroindentation showed excellent correlation with those obtained by conventional tests (error below 10%).
Keywords: Indentação instrumentada
Penetrador esférico
Propriedades mecânicas
Dutos
Instrumented bali indentation
Mechanical properties
Pipes
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Quote: CARDOSO, Flávia Cristina. Desenvolvimento do sistema de instrumentação e controle de um Macroindentador portátil para avaliação de propriedades mecânicas de dutos. 2004. 120 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2004.37
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2004.37
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/27641
Date of defense: 2004
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