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Caracterização eletromecânica de minimolas superelásticas de nitinol em regime de efeito memória de forma sob carga constante.

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dc.contributor.advisor1 FERNANDES , Eisenhawer de Moura.
dc.contributor.advisor1ID FERNANDES, E. M. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/7934688409399283 pt_BR
dc.contributor.advisor2 ARAÚJO , Carlos José de.
dc.contributor.advisor2ID DE ARAÚJO, C. J. pt_BR
dc.contributor.advisor2Lattes http://lattes.cnpq.br/9466801408291152 pt_BR
dc.contributor.referee1 ROCHA NETO, José Sérgio da.
dc.contributor.referee2 SOUTO, Cícero da Rocha.
dc.description.resumo As Ligas com Memória de Forma (LMF) constituem uma classe de materiais metálicos que possuem a capacidade de recuperar uma deformação pseudo plástica, introduzida por aplicação de carga mecânica, e retornar à sua forma original através de um simples aquecimento. O principal interesse nos atuadores de LMF utilizados no formato de molas helicoidais reside no grande deslocamento proporcionado pelo fenômeno de Efeito Memória de Forma (EMF), que permite a realização de trabalho mecânico quando este componente é submetido a diferentes condições de temperatura e cargas mecânica. No caso de elementos de LMF em estado de superelasticidade (SE) na temperatura ambiente, quando a carga mecânica é aplicada e mantida sob o material, a deformação originada pela formação de martensita induzida por tensão poderá também ser revertida por meio de um aquecimento. Nesse caso, tem-se um EMF em um elemento de LMF originalmente superelástico. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é realizar a caracterização eletromecânica de uma mini mola superelástica de LMF NiTi (Nitinol) quando submetida a um carregamento mecânico constante, avaliando a influência da taxa de variação da corrente elétrica e do aumento da carga mecânica nas temperaturas de transformação, além de determinar o comportamento do deslocamento com a variação de resistência elétrica. Para isso, foi desenvolvida uma plataforma experimental capaz de submeter a mini mola a carregamento mecânico constante (peso) e sinais de corrente elétrica variáveis com o tempo. Verificou-se que, para todas as cargas mecânicas e níveis de corrente elétrica, os resultados para a taxa de variação da corrente elétrica mais lenta (6 mA/s) apresentou uma melhor resposta em deslocamento e na variação da resistência elétrica quando comparados com a taxa mais rápida (12 mA/s), embora esta última resulte em um comportamento histerético mais estreito (resistência elétrica versus deslocamento). Também foi observado um aumento das temperaturas de transformação com o aumento da carga mecânica, como esperado pela lei de Clausius-Clayperon para LMF. Finalmente, foi verificada uma relação praticamente linear entre a variação do deslocamento e a variação de resistência elétrica, no aquecimento e no resfriamento. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Ciências e Tecnologia - CCT pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Ciências pt_BR
dc.subject.cnpq Engenharia Mecânica pt_BR
dc.title Caracterização eletromecânica de minimolas superelásticas de nitinol em regime de efeito memória de forma sob carga constante. pt_BR
dc.date.issued 2015-08-31
dc.description.abstract The Shape Memory Alloys (SMA) are a class of metallic materials that have the ability to recover pseudo plastic deformation introduced by the application of mechanical load, and return to original shape by heating. The main interest in the SMA actuators used in the form of coil springs lies in the large displacement provided by the shape memory effect (SME) phenomenon, which allows performing mechanical work when the component is subjected to varying conditions of temperatures and mechanical loads. In the case of SMA elements in a state of superelasticity (SE) at room temperature, when mechanical load is applied and maintained on the material, the deformation caused by the formation of stress induced martensite can be reversed by heating. In this case, we have a SME in a SMA element originally superelastic. In this context, the objective of this work is to realize the electromechanical characterization of a superelastic mini coil spring of Ni-Ti SMA (Nitinol), when subjected to a constant mechanical loading, evaluating the influence of the electric current rate, the influence of mechanical load on the phase transformation temperatures, and determining the displacement behavior to the variation of electrical resistance. For this, an experimental platform was developed to submit the mini spring under constant load (dead weight) to electric current signals varying with time. It was found that for all mechanical loads and electrical current levels, the results for the slower rate of change electrical current (6 mA/s) showed a better response in displacement and the variation in the electrical resistance when compared to faster rate (12 mA/s), although the faster rate present a narrower hysteretic behavior (electrical resistance vs displacement). There was also verified an increase in phase transformation temperatures with increased mechanical load, as expected by the Clausius-Clayperon law for SMA. Finally, a practically linear relationship was found between the change in displacement with the variation in electrical resistance, during heating and cooling. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/453
dc.date.accessioned 2018-04-23T13:32:14Z
dc.date.available 2018-04-23
dc.date.available 2018-04-23T13:32:14Z
dc.type Dissertação pt_BR
dc.subject Ligas de Ni-Ti pt_BR
dc.subject Nitinol pt_BR
dc.subject Minimolas Helicoidais pt_BR
dc.subject Superelasticidade pt_BR
dc.subject Caracterização Eletromecânica pt_BR
dc.subject Ni-Ti Alloys pt_BR
dc.subject Nitinol pt_BR
dc.subject Mini Coil Springs pt_BR
dc.subject Superelasticity pt_BR
dc.subject Electromechanical Characterization. pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator MONTEIRO , Roana d’Ávila Souza.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.description.sponsorship Capes pt_BR
dc.identifier.citation MONTEIRO, Roana d’Ávila Souza. Caracterização eletromecânica de minimolas superelásticas de nitinol em regime de efeito memória de forma sob carga constante . 2015. 79f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2015. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/453 pt_BR


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