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FRANCISCO FERNANDO ROBERTO PEREIRA - DISSERTAÇÃO PPGEM 2014..pdf: 10508336 bytes, checksum: a4938bf6b7c859f88f7ee32741623dfa (MD5) === Made available in DSpace on 2018-04-26T19:05:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1
FRANCISCO FERNANDO ROBERTO PEREIRA - DISSERTAÇÃO PPGEM 2014..pdf: 10508336 bytes, checksum: a4938bf6b7c859f88f7ee32741623dfa (MD5)
Previous issue date: 2014-12-05 === Em muitas situações, os parafusos de sistemas mecânicos são encarados como
componentes de importância secundária, quando na verdade podem ser
fundamentais para seu funcionamento, desde que sejam utilizados dentro dos limites
e modos de carregamento estabelecidos pelo fabricante. Caso isso não ocorra, os
parafusos podem falhar de diversas formas. Visando solucionar ou minimizar esses
inconvenientes, novos materiais têm sido estudados, a exemplo de materiais
funcionais, como é o caso das Ligas com Memória de Forma (LMF). Essas ligas
metálicas pertencem à classe dos materiais inteligentes e possuem a surpreendente
capacidade de recuperar uma deformação “aparentemente plástica”, quando
aquecidas acima de uma determinada temperatura crítica. Em virtude não apenas das
propriedades especiais das LMF (Efeito Memória, Superelasticidade e outras), a
aplicação desses materiais vem crescendo em diversos setores. Nesse contexto, uma
possível alternativa para minimizar/eliminar os inconvenientes associados ao uso de
parafusos convencionais seria a fabricação desses elementos a partir de LMF. Nesse
panorama, o principal objetivo desse trabalho foi fabricar e testar parafusos de LMF
do sistema NiTi (NiTinol). Os testes realizados visaram analisar o comportamento dos
parafusos de LMF do ponto de vista da geração de força por meio do Efeito Memória
de Forma (EMF), da deformação por Superelasticidade (SE) e do afrouxamento por
Cisalhamento Transversal Cíclico (CTC). Para analisar os efeitos das diversas
variáveis na resposta ao CTC, estes testes foram conduzidos de acordo com uma
metodologia de planejamento experimental (PE). Com base nos resultados obtidos
em geração de força, deformação superelástica e relaxação cíclica, é possível afirmar
que os parafusos de LMF NiTi possuem um grande potencial aplicativo, atestando o
caráter inovador deste trabalho, que servirá de base para futuros estudos na área de
fixadores de LMF. === In many situations, the bolts of a mechanical design are considered as having a
secondary importance, when in fact they have fundamental aspects of its operation,
once they are used within the loading limits established by the manufacturer. If not, the
bolts may failure through different manners. In order to solve or minimize these
problems associated with bolts, new materials have been studied, such as Shape
Memory Alloys (SMA). Such alloys belong to the class of active materials and have the
surprising ability to recover an "apparently plastic" strain through a subsequent heating
above a critical temperature. The application of these materials has increased on many
fields, due to the special properties of these alloys (Shape memory, superelasticity and
others). In this context, a possible alternative to minimize or even eliminate the
drawbacks associated with conventional bolts would be manufacturing these elements
from SMA. In this regard, the main objective of this work was to manufacture and test
bolts made of SMA from NiTi-system. The tests aimed to analyze the behavior of SMA
bolts from the viewpoint of Shape Memory Effect (SME), Superelasticity (SE), and
Transverse Cyclic Shear (TCS). Thus, to analyze the effects of many factors on the
response variable, some of the tests were carried out according to a methodology of
Design of Experiments (DOE). Based upon the results, one can establish that the SMA
bolts have a strong application potential and, in this way, it was possible to attest the
innovative nature of this work, which might be the basis for future studies on the field
of SMA fasteners.
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