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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/32983
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Title: Estudo numérico e experimental do efeito da tensão de triaxialidade em aço aplicado à indústria naval
Authors: Burba, Leandro de Toledo
Orientador(es):: Malcher, Lucival
Assunto:: Aço - estruturas - propriedades mecânicas
Plasticidade
Resistência de materiais
Método dos elementos finitos
Tensão triaxial
Issue Date: 9-Nov-2018
Citation: BURBA, Leandro de Toledo. Estudo numérico e experimental do efeito da tensão de triaxialidade em aço aplicado à indústria naval. 2018. xvii, 101 f., il. Dissertação (Mestrado em Ciências Mecânicas)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.
Abstract: Nesta contribuição, é realizado um estudo do comportamento mecânico do aço U2, da série 1524, comumente utilizado em aplicações na Indústria Naval. O estudo aqui realizado é com relação ao comportamento do material para diferentes condições e triaxialidade, de forma a se buscar entender a reação do material para diversas formas de carregamento. Para tanto, são realizados ensaios experimentais de carregamento monotônico em diferentes Corpos de Prova do material, de modo a se definir as curvas de reação do aço U2 para diversas condições de triaxialidade. Para tanto, são elaborados Corpos de Prova com diferentes condições de entalhe, de modo a se representar os diversos níveis de triaxialidade estudados, possibilitando a definição de um mapeamento do comportamento do material para casos de carregamento trativo. De forma a buscar uma metodologia para a previsão do material para diferentes condições de triaxialidade, também são realizados estudos numéricos por meio do Método dos Elementos Finitos utilizando o modelo elastoplástico de Bai. O estudo numérico aqui proposto tem o objetivo de encontrar uma calibração do modelo que seja ótima para o caso do material estudado neste trabalho. Como comparação, as mesmas análises pelo Método de Elementos Finitos também são realizadas utilizando o modelo elastoplástico de von Mises, de forma a comparar os resultados dos dois modelos e justificar a utilização de um modelo mais complexo em determinados casos de condição de carregamento. A comparação dos resultados experimentais com as simulações numéricas indicou uma boa correlação entre os modelos elastoplásticos e o comportamento real do material, obtido experimentalmente. No entanto, para condições de tensão de triaxialidade maiores, o erro associado ao efeito da tensão de triaxialidade se mostrou evidente nas soluções pelo modelo de von Mises, tornando o modelo de Bai mais adequado para essas condições.
Abstract: In this contribution, a study of the mechanical behavior of the U2 steel of the 1524 series, commonly used in applications in the Naval Industry, is carried out. The study performed here is related to the behavior of the material for different conditions of triaxiality, in order to understand the material behavior for different conditions of loading. In order to determine the reaction curves of the U2 steel for several triaxiality conditions, monotonic loading tests are performed in different specimen of the material. In this purpose, specimen with different notch conditions were elaborated, in order to represent the different levels of triaxiality studied, allowing the definition of a mapping of the behavior of the material for cases of trative loading. In order to find a methodology for the prediction of the material for different conditions of triaxiality, numerical studies are also carried out using the Finite Element Method, using the Bai elastoplastic model. The numerical study proposed here has the objective of finding a calibration of the model that is optimal for the case of the material studied in this work. As a comparison, the same analyzes by the Finite Element Method are also performed using the von Mises elastoplastic model, in order to compare the results of the two models and justify the use of a more complex model in certain case of loading condition. The comparison of the experimental results with the numerical simulations indicated a good correlation between the elastoplastic models and the real behavior of the material, obtained experimentally. However, for higher stress triaxiality conditions, the error associated with the effect of the stress triaxiality was shown to be evident in the solutions by the von Mises model, making the Bai model more suitable for these conditions.
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: O Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ).
Appears in Collections:ENM - Mestrado em Ciências Mecânicas (Dissertações)

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