[pt] O estudo de materiais inteligentes tem instigado várias
aplicações nas mais diversas áreas do conhecimento (da
área médica à industria aeroespacial). Os materiais mais
utilizados em estruturas inteligentes são as ligas com
memória de forma, as cerâmicas piezoelétricas, os
materiais magneto-estrictivos e os fluidos eletro-
reológicos. Nas últimas décadas, as ligas com memória de
forma vêm recebendo atenção especial, sendo utilizadas
principalmente como sensores ou atuadores. Existe uma
gama de fenômenos associados a estas ligas que podem ser
explorados. Visando uma análise mais precisa do
comportamento destes materiais, tem se tornado cada vez
maior o interesse no desenvolvimento de modelos
matemáticos capazes de descrevê-los de maneira adequada,
permitindo explorar todo o seu potencial. O objetivo
deste trabalho é propor um modelo constitutivo
unidimensional que considera quatro variantes de
microconstituintes (austenita, martensita induzida por
temperatura, martensita induzida por tensão trativa e
martensita induzida por tensão compressiva) e diferentes
propriedades para cada fase. O efeito das deformações
induzidas por temperatura é incluído na formulação. O
modelo contempla ainda o efeito das deformações plásticas
e o acoplamento entre os fenômenos de plasticidade e
transformação de fase. Além disso, são introduzidas
modificações na formulação que permitem o alargamento
do laço de histerese da curva tensão-deformação,
fornecendo resultados mais coerentes com dados
experimentais. Por fim, incorpora-se a assimetria no
comportamento tração-compressão. A validação do modelo é
obtida comparando os resultados numéricos obtidos através
do modelo com resultados experimentais encontrados na
literatura para ensaios de tração a diferentes
temperaturas e para a assimetria no comportamento tração-
compressão. / [en] The study of intelligent materials has instigated many
applications within the various knowledge areas (from
medical field to aerospace industry). The most
used materials in intelligent structures are the shape
memory alloys (SMA), the piezoelectric ceramics, the
magnetostrictive materials and the electrorheological
fluids. In the last decades, SMAs have received special
attention, being mainly used as sensors or actuators. There
is a number of phenomena related to these alloys that can
be explored. Aiming a more precise analysis of SMA
behavior, the interest on the development of mathematical
models capable of describing these phenomena properly has
grown, allowing to explore all their potential. The aim of
this work is to propose a unidimensional constitutive model
which considers four microconstituent variants (austenite,
martensite induced by temperature, martensite induced by
tensile loading and martensite induced by compressive
loading) and different material properties for each phase.
The effect of thermal strains is included in the
formulation. The model considers the effect of plastic
strains and the plastic-phase transformation coupling.
Besides, some changes are introduced in the formulation in
order to enlarge the stress-strain hysteresis loop,
resulting in better agreements with experimental data.
Eventually, the tensioncompression asymmetry is
incorporated. The model validation is obtained through
the comparison between the numerical results given by the
model and experimental results found in the literature for
tensile tests at different temperatures and for tension-
compression asymmetry.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:4942 |
| Date | 28 May 2004 |
| Creators | ALBERTO PAIVA |
| Contributors | ARTHUR MARTINS BARBOSA BRAGA, ARTHUR MARTINS BARBOSA BRAGA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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