Estudo da caracterização dinâmica de materiais submetidos à altas taxas de deformação utilizando a barra de Hopkinson
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Data
2018Orientador
Nível acadêmico
Graduação
Outro título
Study of the Dynamic Characterization of Materials Submitted to High Strain Rates Using the Hopkinson Bar
Assunto
Resumo
Materiais como polímeros e ligas metálicas estão presentes na construção de máquinas e estruturas que podem estar sujeitas a condições de deformação em altas taxas (acima de 102 s-1) como impacto, que podem chegar a taxas de deformação de uma ordem de grandeza de 104 s-1. Para o correto projeto, dimensionamento, ou mesmo para realizar qualquer estimativa da resposta mecânica de componentes mecânicos e estruturais em tais situações, é necessária a informação da curva tensão-deformação do materia ...
Materiais como polímeros e ligas metálicas estão presentes na construção de máquinas e estruturas que podem estar sujeitas a condições de deformação em altas taxas (acima de 102 s-1) como impacto, que podem chegar a taxas de deformação de uma ordem de grandeza de 104 s-1. Para o correto projeto, dimensionamento, ou mesmo para realizar qualquer estimativa da resposta mecânica de componentes mecânicos e estruturais em tais situações, é necessária a informação da curva tensão-deformação do material obtidas em altas taxas de deformação. O aparato de Split-Hopkinson Pressure Bar (SHPB) é o dispositivo mais utilizado para essa finalidade. Devido ao fenômeno dinâmico envolvido e instrumentação utilizada, diversos parâmetros do ensaio ainda não estão consolidados e são alvo de estudos. Neste contexto, este trabalho apresenta uma investigação de duas propostas para obtenção das curvas de um metal e de um termoplástico. Para isto, foram realizados ensaios em corpos de prova de alumínio e polioximetileno (POM), onde são apresentadas as curvas tensão deformação utilizando o método de uma e três ondas. Com o aparato utilizado, os resultados demonstraram que o método de uma onda são compatíveis com os encontrados na literatura, enquanto o de três ondas apresenta problemas em sua caracterização. ...
Abstract
Materials such as polymers and metal alloys are present in the construction of machines and structures that may be subject to deformation conditions at high rates (above 102 s-1) as impact, which can reach deformation rates of an order of magnitude of 104 s-1. For the correct design, sizing, or even to perform any estimation of the mechanical response of mechanical and structural components in such situations, it is necessary to provide information on the stress-strain curve of the material obt ...
Materials such as polymers and metal alloys are present in the construction of machines and structures that may be subject to deformation conditions at high rates (above 102 s-1) as impact, which can reach deformation rates of an order of magnitude of 104 s-1. For the correct design, sizing, or even to perform any estimation of the mechanical response of mechanical and structural components in such situations, it is necessary to provide information on the stress-strain curve of the material obtained at high deformation rates. The Split-Hopkinson Pressure Bar (SHPB) is the most widely used device for this purpose. Due to the dynamic phenomenon involved and instrumentation used, several parameters of the test are not yet consolidated and are still being studied. In this context, this work presents an investigation of two proposals for obtaining the curves of a metal and a thermoplastic. For this, tests were carried out on aluminum and polyoxymethylene (POM) specimens, where the stress strain-curves were presented using the one and three wave method. With the apparatus used, the results demonstrated that the method of one wave is compatible with those found in the literature, whereas the results of three wave method present problems in its characterization. ...
Instituição
Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Curso de Engenharia Mecânica.
Coleções
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TCC Engenharias (5670)
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