Efeitos anisotrópicos na plasticidade e fratura na liga Ti-6Al-4V produzida por manufatura aditiva (2022)
- Authors:
- Autor USP: BARBIERI, JULIANA FERREIRA - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMR
- Subjects: MANUFATURA ADITIVA; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; MECÂNICA DA FRATURA; METAIS
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A utilização de manufatura aditiva (MA) é crescente em diversas aplicações, como aeroespacial, médica, energia, naval e automotiva. Atualmente, esta tecnologia é capaz de produzir peças complexas, em diferentes escalas e diversos materiais (por exemplo ligas metálicas e polímeros). Este trabalho tem como objetivo avaliar efeitos anisotrópicos nas propriedades mecânicas de uma liga de titânio fabricada por manufatura aditiva através da caracterização mecânica e modelagem computacional. Para isso, amostras de Ti-6Al-4V foram fabricadas utilizando a técnica Fusão por Feixe de Elétrons (EBM) em diferentes orientações de deposição, a fim de avaliar efeitos de anisotropia. As amostras foram caracterizadas em ensaios uniaxiais de tração utilizando Digital Image Correlation, de forma a obter parâmetros elasto-plásticos do comportamento mecânico do material. Os ensaios de fratura e o cálculo da resistência à fratura linear-elástica (KIC) foram realizados com base na norma ASTM E399-17. Foi observada as propriedades mecânicas clássicas e suas variações com relação a orientação de impressão. Dessa forma, o material apresentou um comportamento anisotrópico mais evidente na deformação de ruptura. Com relação as simulações numéricas, o modelo de plasticidade de Johnson-Cook se aproximou mais da curva experimental em comparação ao modelo de escoamento anisotrópico, porém os dois modelos são adequados para representar o comportamento plástico da liga. Por fim, os resultados numéricos apresentaram uma boa correlação com os resultados experimentais em termos de carregamento necessário para falha. Desta forma, o levantamento das propriedades mecânicas e resistência a fratura da liga Ti-6Al-4V fabricada via EBM, possibilitou a obtenção de um conjunto de parâmetros constitutivos do material capaz de representá-loem ambiente numérico. Além disso, este trabalho também sugere uma metodologia que pode ser aplicada para previsão de falha em diferentes materiais metálicos.
- Imprenta:
- Data da defesa: 23.06.2022
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ABNT
BARBIERI, Juliana Ferreira. Efeitos anisotrópicos na plasticidade e fratura na liga Ti-6Al-4V produzida por manufatura aditiva. 2022. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2022. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-22082023-095841/. Acesso em: 03 jun. 2024. -
APA
Barbieri, J. F. (2022). Efeitos anisotrópicos na plasticidade e fratura na liga Ti-6Al-4V produzida por manufatura aditiva (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-22082023-095841/ -
NLM
Barbieri JF. Efeitos anisotrópicos na plasticidade e fratura na liga Ti-6Al-4V produzida por manufatura aditiva [Internet]. 2022 ;[citado 2024 jun. 03 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-22082023-095841/ -
Vancouver
Barbieri JF. Efeitos anisotrópicos na plasticidade e fratura na liga Ti-6Al-4V produzida por manufatura aditiva [Internet]. 2022 ;[citado 2024 jun. 03 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-22082023-095841/
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