Publicações

Estudo das tensões residuais em aço api 5l x80 com diferentes tratamentos superficiais sob carregamento estático por difração de raios-x e rede neural

Aços microligados com elevada resistência mecânica e tenacidade obtidos por laminação controlada têm sido amplamente utilizados na indústria de óleo e gás para garantir alto grau de segurança e confiabilidade dos equipamentos. As tensões residuais são inerentes a todos os processos de fabricação. O conhecimento de sua natureza e magnitude é de grande importância, considerando que na presença de ambientes industriais corrosivos, o efeito aditivo das tensões com os carregamentos de serviço pode proporcionar perfeita combinação para falhas estruturais de componentes. O presente trabalho tem como objetivo estudar a influência da qualidade superficial obtida por usinagem e pelos tratamentos de shot peening e de jateamento por cerdas (bristle blasting) no comportamento das tensões residuais em corpos de prova de aço API 5L X80 submetidos a carregamentos estáticos em anéis de tração, com e sem a presença de meio corrosivo. As tensões residuais foram analisadas por difração de raios-X usando o método do sen2 e os efeitos dos tratamentos superficiais, do meio corrosivo e do tempo sob carga estática em seus resultados foram avaliados pelo método de análise de variância (ANOVA) e por rede neural artificial. Os resultados mostram que os tratamentos superficiais e o meio de exposição possuem maior influência nas tensões residuais do que o tempo sob carga estática, indicando que o processo de corrosão aliado à elevada rugosidade afeta significativamente o estado de tensões residuais do aço X80 sob carga estática. Os tratamentos de shot peening e bristle blasting promoveram tensões compressivas estáveis em profundidade por cerca de 140 µm, atingindo seus máximos em torno de 30 µm e 100 µm, respectivamente. Além disso, as tensões compressivas obtidas pelo shot peening são maiores em módulo e mais estáveis do que as produzidas pelo bristle blasting. A rede neural artificial do tipo Perceptron multicamadas se mostrou uma ferramenta eficaz na predição das tensões residuais, mesmo sob diferentes condições de tratamentos superficiais, meio de exposição e tempo de carregamento.

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TESE

SILVA, DANILLO PEDRO

Publicação 2020

Orientadores: Fonseca, Maria da Penha Cindra

Study of residual stresses in api 5l x80 steel with different surface treatments under static loading by x-ray diffraction and neural network

Aços microligados com elevada resistência mecânica e tenacidade obtidos por laminação controlada têm sido amplamente utilizados na indústria de óleo e gás para garantir alto grau de segurança e confiabilidade dos equipamentos. As tensões residuais são inerentes a todos os processos de fabricação. O conhecimento de sua natureza e magnitude é de grande importância, considerando que na presença de ambientes industriais corrosivos, o efeito aditivo das tensões com os carregamentos de serviço pode proporcionar perfeita combinação para falhas estruturais de componentes. O presente trabalho tem como objetivo estudar a influência da qualidade superficial obtida por usinagem e pelos tratamentos de shot peening e de jateamento por cerdas (bristle blasting) no comportamento das tensões residuais em corpos de prova de aço API 5L X80 submetidos a carregamentos estáticos em anéis de tração, com e sem a presença de meio corrosivo. As tensões residuais foram analisadas por difração de raios-X usando o método do sen2 e os efeitos dos tratamentos superficiais, do meio corrosivo e do tempo sob carga estática em seus resultados foram avaliados pelo método de análise de variância (ANOVA) e por rede neural artificial. Os resultados mostram que os tratamentos superficiais e o meio de exposição possuem maior influência nas tensões residuais do que o tempo sob carga estática, indicando que o processo de corrosão aliado à elevada rugosidade afeta significativamente o estado de tensões residuais do aço X80 sob carga estática. Os tratamentos de shot peening e bristle blasting promoveram tensões compressivas estáveis em profundidade por cerca de 140 µm, atingindo seus máximos em torno de 30 µm e 100 µm, respectivamente. Além disso, as tensões compressivas obtidas pelo shot peening são maiores em módulo e mais estáveis do que as produzidas pelo bristle blasting. A rede neural artificial do tipo Perceptron multicamadas se mostrou uma ferramenta eficaz na predição das tensões residuais, mesmo sob diferentes condições de tratamentos superficiais, meio de exposição e tempo de carregamento.

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Desidratação Solar da Planta Aquática Jacinto D’Água para o Aproveitamento Energético da Biomassa

Devido a uma tecnologia inovadora no tratamento de efluentes a partir da utilização de jacinto d’água como agente despoluidor, desenvolveram-se estudos para o aproveitamento da biomassa resultante deste processo, propondo-se a sua utilização como base para fonte energética. No intuito de se integrar processos, utilizou-se para a desidratação da planta aquática jacinto d’água um secador solar de exposição direta, composto de cobertura transparente em duplo vitral, chapa absorvedora em ferro galvanizado pintada de preto e com área de 1,5m2 e isolante térmico com camadas de serragem e lã de vidro. Foram avaliados durante o processo de desidratação solar os seguintes parâmetros: tempo de secagem, características físico-químicas da planta e eficiência do processo de secagem. O levantamento das temperaturas do ar na entrada, na saída e no interior do secador solar durante todo processo de desidratação foi monitorado por sistema computadorizado de aquisição de dados.

Texto completo indisponível

DISSERTACAO

MÁRCIO AMARAL DE OLIVEIRA

Publicação 1998

Orientadores: Prof Roberto Guimarães Pereira

Solar Dehydration of the Jacinto D’Água Aquatic Plant for Biomass Energy Use

Devido a uma tecnologia inovadora no tratamento de efluentes a partir da utilização de jacinto d’água como agente despoluidor, desenvolveram-se estudos para o aproveitamento da biomassa resultante deste processo, propondo-se a sua utilização como base para fonte energética. No intuito de se integrar processos, utilizou-se para a desidratação da planta aquática jacinto d’água um secador solar de exposição direta, composto de cobertura transparente em duplo vitral, chapa absorvedora em ferro galvanizado pintada de preto e com área de 1,5m2 e isolante térmico com camadas de serragem e lã de vidro. Foram avaliados durante o processo de desidratação solar os seguintes parâmetros: tempo de secagem, características físico-químicas da planta e eficiência do processo de secagem. O levantamento das temperaturas do ar na entrada, na saída e no interior do secador solar durante todo processo de desidratação foi monitorado por sistema computadorizado de aquisição de dados.

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Um Modelo Mecânico Macroscópico Simplificado de Dano para Juntas de Topo Coladas

Este trabalho trata da evolução do dano em juntas adesivas formadas por substratos de alumínio e adesivo epóxi. Um modelo fenomenológico baseado na Mecânica do Dano Contínuo, que leva em conta a variação da resistência mecânica de uma junta em função da espessura da camada adesiva é proposto e analisado. Para verificar a precisão do modelo, os valores previstos da tensão de ruptura para diferentes valores da espessura da camada de epóxi são comparados com resultados experimentais, mostrando uma boa adequação.

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DISSERTACAO

MARCELLO JOSÉ QUINTIERI PINHEIRO

Publicação 1998

Orientadores: Heraldo Silva da Costa Mattos

A Simplified Macroscopic Mechanical Damage Model for Glued Butt Joints

Este trabalho trata da evolução do dano em juntas adesivas formadas por substratos de alumínio e adesivo epóxi. Um modelo fenomenológico baseado na Mecânica do Dano Contínuo, que leva em conta a variação da resistência mecânica de uma junta em função da espessura da camada adesiva é proposto e analisado. Para verificar a precisão do modelo, os valores previstos da tensão de ruptura para diferentes valores da espessura da camada de epóxi são comparados com resultados experimentais, mostrando uma boa adequação.

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A Generalization of Castigliano’s Theorem for the Analysis of Damaged Inelastic Trusses

O objetivo deste trabalho é apresentar um método de energia para a análise da evolução de treliças inelásticas com dano, a partir da extensão da teoria para materiais elásticos e lineares usualmente estudada nos cursos de Resistência dos Materiais. A idéia básica é a de usar o princípio dos trabalhos virtuais e generalizar o segundo teorema de Castigliano, proposto para o caso elástico, para o caso inelástico com dano. A motivação deste trabalho é a apresentação de uma alternativa de solução interessante para o estudo de pequenos problemas (treliças com poucas barras) quando não se tem um código de elementos disponível. É desenvolvida uma formulação abstrata geral para o problema a qual incorpora qualquer tipo de teoria constitutiva com variáveis internas (elasto-plasticidade, elasto-viscoplasticidade, etc.). Uma técnica de aproximação numérica é apresentada e um algoritmo de solução é proposto. A teoria e a técnica de solução são testadas através da simulação de carregamentos complexos em treliças de alumínio e aço até a sua falha por fadiga. O método de energia proposto é bastante simples de ser usado, independentemente da complexidade das equações constitutivas adotadas. Ele é bastante útil para se compreender melhor o fenômeno de redistribuição de tensões numa treliça devido ao dano e as deformações permanentes.

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