Ref.: MmeMss21-002
Apresentador: Matheus Miranda Duarte de Castro
Autores (Instituição): Marques, A.d.(Universidade Federal do Pará); Castro, M.M.(Universidade Federal do Pará); Moura, H.B.(Universidade Federal do Pará); Guedes, N.A.(Universidade Federal do Pará); Sousa, R.A.(Universidade Federal do Pará); Vieira, R.B.(Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro); Dias, I.A.(Universidade Federal do Pará); Rodrigues, L.D.(UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ);
Resumo:
As tensões residuais consistem nas tensões existentes em corpo sem que haja quaisquer forças externas aplicada sobre ele. O conhecimento dessas tensões é crucial devido ao seu potencial impacto na resistência estrutural do material, influenciando sua resistência à fratura. Portanto, a mensuração precisa dessas tensões é fundamental, demandando métodos de avaliação de alta precisão e confiabilidade. Logo, o objetivo deste trabalho é realizar uma análise comparativa entre duas técnicas de medição, em corpos de prova de alumínio, para desenvolver uma metodologia confiável para determinação de tensões residuais. Uma das técnicas para a medição de tensões residuais, conhecida como técnica do furo cego, é baseada no uso de rosetas extensométricas coladas na superfície da peça ou estrutura. À medida que o material é removido, as deformações de alívio são mensuradas determinando a magnitude das tensões presentes. Uma alternativa ao uso de extensômetros é a aplicação de medições ópticas sem contato, por meio da técnica de correlação digital de imagens (digital image correlation - DIC), que consiste em um método numérico no qual imagens da peça tensionada, são comparadas com uma imagem de referência, e, a partir dessa comparação é possível estabelecer um campo de tensão/deformação na superfície da peça. A metodologia adotada neste estudo divide-se em três fases: a primeira concentrou-se na análise do comportamento do corpo de prova submetido a flexão pura, visando determinar tanto a deformação quanto a tensão nominal. Na segunda fase executou-se simulações numéricas considerando diferentes tipos de carregamento, associados ao método do furo cego, para determinar as constantes de alívio. Essas constantes foram utilizadas como parâmetros de entrada na etapa subsequente, onde ocorreram o projeto, montagem e execução de medições por meio da técnica DIC e furo cego, focando nas deformações de alívio. O campo de tensão/deformação estabelecido em torno do furo utilizando a técnica DIC, permitiu a obtenção de uma gama de dados que viabilizam uma análise estatística substancial, resultando em análises experimentais de maior confiabilidade. As medições revelaram uma variação dos erros relativos, entre 0,60% e 13%, ao comparar os resultados obtidos via extensometria, métodos analíticos, simulações numéricas e utilizando a técnica DIC. Essa análise evidencia que tanto os parâmetros experimentais como os numéricos, empregados nas análises, são apropriados para a medição precisa de gradientes de deslocamentos e deformações, evidenciando as contribuições significativas deste trabalho para medições de tensões residuais com a técnica do furo cego associada à técnica DIC.