introdução - LFS-USP
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ESTUDO NUMÉRICO DA DISTRIBUIÇÃO DE TENSÕES NA INTERFACE ENTRE REGIÕES DE CILINDROS DE LAMINAÇÃO BI-MATERIAIS Aluno IC Alexandre Martins Orientador: Amilton Sinatora Colaborador: Roberto Martins de Sousa SUMÁRIO •INTRODUÇÃO •OBJETIVO •MATERIAIS E MÉTODOS •RESULTADOS •CONCLUSÃO •TRABALHOS FUTUROS INTRODUÇÃO objetivo materiais e métodos resultados conclusão trabalhos futuros INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO objetivo materiais e métodos resultados conclusão trabalhos futuros INTRODUÇÃO Projeto Villares: Melhoria de cilindros alto cromo Gerente de Projeto: Marcio Cuppari Produto de ferro alto cromo com dureza 75-80 ShC e espessura de camada (Cascão) que atenda novos clientes do mercado chinês e um produto de ferro com performance 20% superior aos cilindros normalizados INTRODUÇÃO objetivo materiais e métodos resultados conclusão trabalhos futuros INTRODUÇÃO Tensão em microestrutura de um ferro fundido multicomponente INTRODUÇÃO objetivo materiais e métodos resultados conclusão trabalhos futuros INTRODUÇÃO Morfologia dos carbonetos obtidos pelo DTA INTRODUÇÃO objetivo materiais e métodos resultados conclusão trabalhos futuros INTRODUÇÃO Tensões no espaço: Plano e direção INTRODUÇÃO objetivo materiais e métodos resultados conclusão trabalhos futuros INTRODUÇÃO Tensões: Radiais Tangenciais Axiais INTRODUÇÃO objetivo materiais e métodos resultados conclusão trabalhos futuros INTRODUÇÃO Tensões: Radiais : yy Tangenciais: xx Axiais: zz INTRODUÇÃO objetivo materiais e métodos resultados conclusão trabalhos futuros INTRODUÇÃO Cilindro Bi-material Casca Interface Núcleo introdução OBJETIVO materiais e métodos resultados conclusão trabalhos futuros Objetivo Objetivo Objetivo Objetivo Objetivo introdução OBJETIVO materiais e métodos resultados conclusão trabalhos futuros OBJETIVO • Estudar o efeito da espessura da casca na concentração de tensões na interface. introdução objetivo MATERIAIS E MÉTODOS resultados conclusão trabalhos futuros Materiais e Métodos Materiais e Métodos Materiais e Métodos Materiais e Métodos Materiais e Métodos introdução objetivo MATERIAIS E MÉTODOS resultados conclusão trabalhos futuros MATERIAIS E MÉTODOS Materiais Cilindro Bi-Materiais onde: – Casca: • Propriedades de Aço Ferramenta (H13); – Núcleo: • Propriedades de Ferro Fundido; introdução objetivo MATERIAIS E MÉTODOS resultados conclusão trabalhos futuros MATERIAIS E MÉTODOS Propriedades Fisicas Casca Núcleo Densidade [kg/m3] 7700 7200 Elasticidade [Pa] 2,20E+11 2,05E+11 Tensão de Escoamento 7,52E+08 7,52E+08 Tensão de Plasticidade [Pa] 1.15E+9 1.15E+9 Coef. De Dil. Térmica [m/ºC] 1,20E-05 1,30E-05 Condutividade [W/mºC] 2,20E+01 2,70E+01 Calor Especifico [kg/gºC] 5,90E+02 5,90E+02 introdução objetivo MATERIAIS E MÉTODOS resultados conclusão trabalhos futuros MATERIAIS E MÉTODOS Simulação pelo Programa ABAQUS V6.5; Dados de entrada: introdução objetivo MATERIAIS E MÉTODOS resultados conclusão trabalhos futuros MATERIAIS E MÉTODOS •Simulação: – – Condições Iniciais: Temperatura homogênea à 800ºC Condições de contorno: Histórico térmico. •Hipóteses adotadas no modelo: – – – Não tem transformação de fase; Interface sem zona de transição; Propriedades Mecânicas não variam com o tempo; •Estudou-se o Estado Plano de deformação. introdução objetivo materiais e métodos RESULTADOS conclusão trabalhos futuros RESULTADOS RESULTADOS RESULTADOS RESULTADOS RESULTADOS introdução objetivo materiais e métodos RESULTADOS conclusão trabalhos futuros RESULTADOS 8,00E+07 1000 4,00E+07 800 0,00E+00 600 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 -4,00E+07 400 -8,00E+07 200 -1,20E+08 0 Tempo [s] Temperatura [ºC] Tensão [Pa] Tensão Radial na interface em função do Tempo 100 mm S11 toto introdução objetivo materiais e métodos RESULTADOS conclusão trabalhos futuros RESULTADOS Tensão Radial na interface em função do Tempo 8,00E+07 1000 4,00E+07 800 0,00E+00 600 0 5000 10000 15000 20000 25000 -4,00E+07 30000 35000 40000 400 Temperatura [ºC] Tensão [Pa] 30 mm S11 40 mm S11 50 mm S11 60 mm S11 70 mm S11 80 mm S11 90 mm S11 100 mm S11 toto -8,00E+07 200 -1,20E+08 0 T empo [s] introdução objetivo materiais e métodos RESULTADOS conclusão trabalhos futuros RESULTADOS Tensão Tangencial em função do Tempo 7,E+08 1000 6,E+08 800 4,E+08 3,E+08 600 2,E+08 1,E+08 400 0,E+00 0 10000 20000 -1,E+08 30000 40000 200 -2,E+08 -3,E+08 0 T empo [s] Temperatura [ºC] Tensão Tangencial [Pa] 5,E+08 100 mm S22 TOTO introdução objetivo materiais e métodos RESULTADOS conclusão trabalhos futuros RESULTADOS Tensão Tangencial em função do Tempo 1,E+09 1000 8,E+08 30 mm S22 4,E+08 600 2,E+08 400 0,E+00 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 Temperatura [ºC] Tensão Tangencial [Pa] 800 6,E+08 40 mm S22 50 mm S22 60 mm S22 70 mm S22 80 mm S22 90 mm S22 100 mm S22 TOTO -2,E+08 200 -4,E+08 -6,E+08 0 T empo [s] introdução objetivo materiais e métodos RESULTADOS conclusão trabalhos futuros RESULTADOS Tensão Axial em função do Tempo 1,00E+09 1000 8,00E+08 800 4,00E+08 600 2,00E+08 400 0,00E+00 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 -2,00E+08 200 -4,00E+08 -6,00E+08 0 T empo [s] Temperatura [ºC] Tensão Axial [Pa] 6,00E+08 100 mm S33 TOTO introdução objetivo materiais e métodos RESULTADOS conclusão trabalhos futuros RESULTADOS Tensão Axial em função do Tempo 1,00E+09 1000 8,00E+08 800 30 mm S33 4,00E+08 600 2,00E+08 0,00E+00 0 10000 20000 30000 40000400 -2,00E+08 Temperatura [ºC] Tensão Axial [Pa] 6,00E+08 40 mm S33 50 mm S33 60 mm S33 70 mm S33 80 mm S33 90 mm S33 100 mm S33 TOTO -4,00E+08 200 -6,00E+08 -8,00E+08 0 Te m po [s ] introdução objetivo materiais e métodos RESULTADOS conclusão trabalhos futuros RESULTADOS Tensão Radial em Função da Espessura da Casca do Cilindro 0,00E+00 30 40 50 60 70 Tensão Radial [Pa] -5,00E+06 -1,00E+07 -1,50E+07 -2,00E+07 -2,50E+07 Espe ssura da Casca [mm] 80 90 100 introdução objetivo materiais e métodos RESULTADOS conclusão trabalhos futuros RESULTADOS Tensão Tangencial em Função da Espessura da Casca do Cilindro 2,50E+08 Tensão Tangencial [Pa] 2,00E+08 1,50E+08 1,00E+08 5,00E+07 0,00E+00 30 40 50 60 70 80 90 100 introdução objetivo materiais e métodos RESULTADOS conclusão trabalhos futuros RESULTADOS T ensão Axial em função da Espessura da Casca do Cilindro 8,40E+08 Tensão [Pa] 8,36E+08 8,32E+08 8,28E+08 8,24E+08 8,20E+08 30 40 50 60 70 Espe ssura [mm] 80 90 100 introdução objetivo materiais e métodos resultados CONCLUSÃO trabalhos futuros CONCLUSÃO CONCLUSÃO CONCLUSÃO CONCLUSÃO CONCLUSÃO introdução objetivo materiais e métodos resultados CONCLUSÃO trabalhos futuros CONCLUSÃO •Existe uma relação entre as tensões, Radial e Tangencial, e a espessura da casca, sendo que para ambas a relação é proporcional à espessura da casca. •Para a tensão axial, não houve mudança significativa da tensão com a espessura da casca, entretanto sua intensidade é da ordem de 800 MPa. introdução objetivo materiais e métodos resultados conclusão TRABALHOS FUTUROS. TRABALHOS FUTUR TRABALHOS FUTURO TRABALHOS FUTUROS TRABALHOS FUTUROS TRABALHOS FUTUROS introdução objetivo materiais e métodos resultados conclusão TRABALHOS FUTUROS TRABALHOS FUTUROS •Casca Fixa, com aumento do diâmetro do Núcleo; •Coeficiente de intensificação de tensão nos carbonetos; •Mudança de Fase;
