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Publicação
Conceção e Projeto de um Sistema Mecânico para Ensaio de Materiais Metálicos Sujeitos a Elevadas Taxas de Deformação
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Orientador(es)
Resumo(s)
Este trabalho foca-se na conceção e projeto de um sistema mecânico a utilizar no estudo das propriedades mecânicas de materiais metálicos quando sujeitos a taxas de deformação elevadas, nomeadamente no desenvolvimento de um sistema de Barra de Kolsky para realização de testes de compressão. A implementação deste trabalho permitirá ao Departamento de Engenharia Mecânica e Industrial (DEMI) da FCT-UNL testar materiais metálicos, e não só, sob elevadas taxas de deformação, tanto para uso próprio como para terceiros. Com pequenas alterações ao projeto do sistema mecânico apresentado, poder-se-ão ensaiar materiais poliméricos ou compósitos.
Na fase inicial da dissertação, procedeu-se à pesquisa bibliográfica necessária à análise teórica dos ensaios realizados com a Barra de Kolsky, tendo sido sintetizada a formulação relevante. Posteriormente, iniciou-se a conceção do sistema mecânico, com vista à escolha cuidada dos elementos mecânicos relevantes e da instrumentação a utilizar, tendo sido considerado que o material em estudo seria o aço AISI 4130 e que os ensaios seriam realizados com uma taxa de deformação máxima de 5000 s-1.
De forma a contextualizar a formulação apresentada, procedeu-se a estudos teóricos e a simulações numéricas, com recurso ao SolidWorks Motion, tendo-se realizado a simulação do choque entre as barras com uma velocidade de impacto de 62,46 m/s.
No final da dissertação apresenta-se um custo aproximado para a aquisição dos componentes envolvidos na montagem e operacionalização do sistema mecânico desenvolvido.
Descrição
Palavras-chave
Barra de Kolsky Elevada Taxa de Deformação Comportamento Mecânico dos Materiais