Engenharia de Materiais
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Navegando Engenharia de Materiais por Orientador "Naville, William"
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Trabalho de Conclusão de Curso Avaliação das condições de processamento através do ensaio de resistência ao cisalhamento em material compósito(2023-06-27) Costa, Kadhine Santos daA utilização de materiais compósitos continua crescendo na indústria por conta das propriedades superiores resultante da combinação de dois ou mais materiais. Visando o uso desta classe de materiais, este trabalho tem por objetivo determinar a resistência e módulo de cisalhamento em um compósito polimérico reforçado com fibra de carbono, relacionando as diferenças no processamento com a resistência ao cisalhamento. O ensaio de cisalhamento nesta classe de materiais muitas vezes gera uma discussão devido a muitos testes e diferentes procedimentos propostos. Isso ocorre pelo fato de que muitas técnicas não podem fornecer tanto a tensão e o módulo de cisalhamento em um único teste. Neste estudo optou-se pelo teste Iosipescu padronizado pela ASTM D5379, buscando uma inovação no dispositivo com relação a fixação dos corpos de prova e uso simultâneo para ensaio de cisalhamento na direção da espessura do laminado. Os dados de limite de resistência ao cisalhamento e módulo de cisalhamento pesquisados foram usados para análise do desempenho desse dispositivo. Os corpos de prova foram confeccionados a partir do método infusão a vácuo usando resina epóxi e fibra de carbono no formato de tecido, tramada bidimensionalmente. Foram fabricados 2 tipos de compósitos: o primeiro homogêneo com orientação [0/90] e o segundo com fibras curtas com aproximadamente 3 a 7 mm de comprimento distribuídas na orientação aleatória entre as camadas de tecido 0/90 com o uso de cola especial. Cada placa de compósito foi fabricada com aproximadamente 330x250mm e a espessura ficou dependente das camadas e da compactação provocada pelo vácuo. Com os corpos de prova dentro das dimensões, os extensômetros foram instalados para medir a resposta ao cisalhamento em deformação. Com o intuito de avaliar a influência da adição das fibras curtas à resina epóxi, após ensaiados, foi realizada uma análise da estrutura com microscópico óptico. A adição de fibras curtas aumentou o módulo de cisalhamento G12 e a tensão máxima de cisalhamento τ12, na direção da espessura, diminuiu G13 e τ13. Entretanto, apesar das fibras curtas terrem causado este efeito, foram detectados vazios entre as camadas do compósito 0/90. Portanto, não foi possível afirmar que somente a adição de fibras picotadas curtas entre as camadas do laminado conferiu um maior desempenho na direção [12].Trabalho de Conclusão de Curso Comparação dos aços inoxidáveis ASTM F138 e F1586 para próteses de quadril(2023-06-27)O mecanismo de degradação conhecido comercialmente como fretting-corrosion é o principal mecanismo de liberação de íons metálicos e partículas metálicas em próteses de quadril. Fretting é uma abrasão de escala micrométrica que acarreta o desgaste da camada passiva de componentes metálicos em contato, ocasionando a corrosão dos componentes implantáveis. Este fenômeno é muito observado em hastes e cabeças femorais metálicas implantáveis em pacientes que sofrem de osteoporose ou algum tipo de degeneração óssea. Ao propiciar a liberação de íons metálicos na corrente sanguínea, o processo de fretting-corrosion origina processos inflamatórios, sendo o principal causador de cirurgias de revisão. O objetivo deste trabalho é comparar a degradação das hastes dos aços inoxidáveis ASTM F138 e ASTM F1586, sendo a haste de ASTM 1586 o avanço da liga ASTM F138. Em ambas as hastes foram realizados os ensaios de fretting-corrosion, ensaio de MEV para caracterização da composição de óxidos formados, ensaio de composição química da solução fluorescência de raios X (XRF), ensaio de dureza e análise macrográfica e micrográfica das superfícies. Como resultado obteve-se a diminuição da liberação de íons metálicos na solução quando ensaiada a haste ASTM F1586 e, portanto, provável diminuição da incidência de cirurgia de revisão.Trabalho de Conclusão de Curso Estudo do comportamento à fadiga da liga AA2198-T851 em meio corrosivo(2020-12) Antoneli, Andrey SakamotoNa indústria aeronáutica existe uma constante procura de materiais que apresentam uma alta razão resistência mecânica e densidade e redução de custo. A fuselagem é um componente da aeronave que está sempre em contato com meios corrosivos e esforços cíclicos que, quando combinados, podem caracterizar o fenômeno de corrosão – fadiga. A partir da necessidade de caracterizar o comportamento em corrosão – fadiga, o objetivo do presente trabalho é apresentar uma metodologia de cálculo por planilha eletrônica capaz de caracterizar o fenômeno de corrosão – fadiga na liga AA2198-T851, uma nova liga de alumínio com aplicações na fuselagem. Com a caracterização do fenômeno de corrosão localizada severa (SLC), corrosão por pites e comportamento à fadiga com razão de carregamento de 0,1 da liga AA2198-T851, foram propostas 3 metodologias de cálculo. A primeira metodologia considerou o pite de corrosão como profundo, com espessura desprezível e localizado na extremidade de um corpo de comprimento infinito, onde atua como concentrador de tensão. A segunda metodologia considerou o pite como esférico na região central que atua como concentrador de tensão apenas quando o defeito for passante. A terceira metodologia utilizou a aplicação apresentada por MURAKAMI (2002), onde foram utilizadas propriedades mecânicas do material e áreas de projeção de pites para calcular limites de fadiga.