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MAGNA SILMARA DE OLIVEIRA ARAÚJO – DISSERTAÇÃO (PPG-CEMat) 2016.pdf: 3448861 bytes, checksum: b9341836ea322c6702a8fe974682fc68 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-15T19:15:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1
MAGNA SILMARA DE OLIVEIRA ARAÚJO – DISSERTAÇÃO (PPG-CEMat) 2016.pdf: 3448861 bytes, checksum: b9341836ea322c6702a8fe974682fc68 (MD5)
Previous issue date: 2016-08-18 / Capes / As Ligas com Memória de Forma (LMF) pertencem a uma classe de ligas metálicas
que possuem características funcionais únicas de Efeito Memória de Forma (EMF) e
Superelasticidade (SE). As LMF do sistema Ni-Ti são as mais difundidas no mercado
e podem ser encontradas em diversas aplicações que abrangem, principalmente, os
campos de medicina e odontologia. No entanto, muitas destas aplicações acontece
sob solicitações cíclicas ou variáveis, o que torna imprescindível o estudo da vida em
fadiga destes tipos de materiais. Diante disto, o presente trabalho tem como objetivo
analisar o comportamento em fadiga de fios superelásticos de LMF Ni-Ti com seção
transversal circular e retangular, submetidos a ensaios dinâmicos em modo de flexão
simples (Single Cantilever) utilizando um equipamento de Análise DinâmicoMecânica (DMA - Dynamic Mechanical Analysis). A vida em fadiga dos fios Ni-Ti foi avaliada por meio do número de ciclos até a ruptura em função das amplitudes de deformação aplicadas durante o processo de ciclagem mecânica. Adicionalmente, a fadiga funcional foi avaliada por meio do acompanhamento da evolução da força aplicada em função do número de ciclos para diferentes amplitudes de deformação (0,7; 1,0; 1,3 e 1,6%) e níveis diferentes de frequê ncia de carregamento (0,5 e 1,0Hz). A influência simultânea da amplitude de deformação e frequência de carregamento sob a vida em fadiga dos fios foi avaliada através de um Planejamento Fatorial. Observou-se, em geral, que a força sofre um leve aumento, de aproximadamente 5%, durante os primeiros ciclos, tendendo a se estabilizar e permanecendo praticamente constante até iniciar um decaimento devido ao processo de ruptura cíclica. Constatou-se também, através das curvas de Wöhler, que o fio de seção circular possui uma vida em fadiga superior àquela do fio de seção retangular. O Planejamento fatorial utilizado permitiu a obtenção de modelos estatísticos significativos e bem ajustados. Além disso, o número de ciclos até a fratura dos fios Ni-Ti depende de forma direta da amplitude de deformação cíclica e da frequência de ensaio, situando-se na faixa de 103 a 105 ciclos, caracterizando uma fadiga de baixo ciclo. / Shape Memory Alloys (SMA) belong to a class of metallic alloys that have unique
functional characteristics: Shape Memory Effect (SME) and Superelasticity (SE). The
Ni-Ti SMA system are the most widespread in the market and can be found in
diverse applications covering mainly medical and odontology. However, many of
these applications takes place under cyclic or variables loads, which makes it
necessary to study the fatigue life of these materials. Therefore, the present study
aims to analyze the fatigue behavior of Ni-Ti SMA superelastic wires with circular and
rectangular, cross sections subjected to dynamic tests in simple bending mode
(Single Cantilever) using a Dynamic Mechanical Analysis (DMA) equipment. The
fatigue life of the Ni-Ti wires was evaluated by the number of cycles until break as a
function of applied strain amplitudes during the mechanical cycling process. In
addition, functional fatigue was assessed by monitoring the evolution of the applied
force on the number of cycles for different deformation amplitudes (0.7, 1.0, 1.3 and
1.6%) and different levels of frequency loading (0.5 and 1.0Hz). The simultaneous
influence of strain amplitude and frequency on fatigue life of the wires was assessed
through a factorial design. It was observed generally that the strength under goes a
slight increase of approximately 5% during the first cycles, tending to stabilize and
remained virtually constant until starting a cyclic decay due to rupture process. It was
also observed by means of Wöhler curves, that circular section wires has a higher
fatigue life to that of the rectangular wires. The factorial design used allowed to
obtain significant statistical models, predictive and well adjusted. Furthermore, the
number of cycles to failure of the Ni-Ti wires depends directly of the cyclic strain
amplitude and frequency of testing, to stand in the range 103 -105 cycles, characterizing a low cycle fatigue.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:riufcg/999 |
| Date | 15 June 2018 |
| Creators | ARAÚJO, Magna Silmara de Oliveira. |
| Contributors | ARAÚJO, Carlos José de., CASTRO, Walman Benício de., GONZALEZ, Cezar Henrique. |
| Publisher | Universidade Federal de Campina Grande, PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS, UFCG, Brasil, Centro de Ciências e Tecnologia - CCT |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca de Teses e Dissertações da UFCG, instname:Universidade Federal de Campina Grande, instacron:UFCG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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