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Fadiga de fios superelásticos de liga com memória de forma NI-TI em regime de flexão alternada: uma análise usando planejamento fatorial.

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dc.creator.ID ARAUJO, M. S. O. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/2589703016230329 pt_BR
dc.contributor.advisor1 ARAÚJO, Carlos José de.
dc.contributor.advisor1ID Araújo, Carlos José de pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/9466801408291152 pt_BR
dc.contributor.referee1 CASTRO, Walman Benício de.
dc.contributor.referee2 GONZALEZ, Cezar Henrique.
dc.description.resumo 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. 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 CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Engenharia de Materiais e Metalúrgica pt_BR
dc.title Fadiga de fios superelásticos de liga com memória de forma NI-TI em regime de flexão alternada: uma análise usando planejamento fatorial. pt_BR
dc.date.issued 2016-08-18
dc.description.abstract 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. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/999
dc.date.accessioned 2018-06-15T19:15:40Z
dc.date.available 2018-06-15
dc.date.available 2018-06-15T19:15:40Z
dc.type Dissertação pt_BR
dc.subject Fios superelásticos pt_BR
dc.subject Forma Ni-Ti pt_BR
dc.subject Planejamento fatorial pt_BR
dc.subject Fadiga funcional pt_BR
dc.subject Superelastic wires pt_BR
dc.subject Ni-Ti Form pt_BR
dc.subject Factorial Planning pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator ARAÚJO, Magna Silmara de Oliveira.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.description.sponsorship Capes pt_BR
dc.identifier.citation ARAÚJO, M. S. de O. Fadiga de fios superelásticos de liga com memória de forma NI-TI em regime de flexão alternada: uma análise usando planejamento fatorial. 2016. 126 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2016. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/999 pt_BR


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