Análise da influência do tratamento térmico de ligas NiTi em aplicações dinâmicas

Abstract

Esse trabalho consiste em uma análise experimental e numérica sobre como molas Ni(50.7%)-Ti tratadas termicamente podema afetar o comportamento dinâmico de um absorvedor dinâmico de vibrações (ADV). Inicialmente, as molas são solubilizadas e envelhecidas a 300oC, 400oC e 500oC durante 30,

60, 90 e 120min. Após, o laço de histerese é caracterizado por meio de carregamentos quasi- estáticos até que as deformações inelásticas saturem e a resposta do material seja estabilizada. Os

resultados demontram que as molas envelhecidas a 400oC e 500oC apresentam laços de histerese maiores quando comparados aos envelhecimentos 300oC. Depois, as molas envelhecidas à 500oC são utilizadas em um aparato experimental que representa um sistema de um grau de liberdade (1GDL) — que se trata de um ADV pseudoelástico isolado — e são analisadas em varreduras em que as frequências são aumentadas e depois diminuídas em duas temperaturas diferentes. Observa-se que as amplitudes máximas são muito influenciadas pela temperatura de ensaio e também pela frequência de forçamento e que as molas com maior laço de histerese resultam em menores amplitudes máximas. Em seguida, o ADV pseudoelástico é acoplado a um sistema 1GDL — que possui mesma frequência de ressonância — e também analisado por meio de varreduras em que as frequências são aumentadas e diminuídas em temperaturas diferentes. O ADV pseudoelástico apresenta um bom desempenho e seu comportamento também é bastante influenciado por mudanças de temperatura. Com relação às análises numéricas, o ADV pseudoelástico é modelado e o comportamento das molas de SMA é descrito por meio de um modelo constitutivo termomecânico. Varreduras em diferentes temperaturas também são efetuadas e os resultados observados diferem dos obtidos experimentalmente, sugerindo que o laço de histerese apresenta um comportamento dinâmico diferente quando submetido à carregamentos dinâmicos. O ADV pseudoelástico acoplado a um sistema 1GDL também é modelado, e observa-se que o laço de histerese pode também reduzir as amplitudes máximas e também mudar ligeiramente as frequências onde os picos de ressonância ocorrem.