Browsing by Author "Borges, Adailton"
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- Comparação da solucão numérica de equações constitutivas para ligas com memória der formaPublication . Hilário, Jean César; Andrade, Carlos A.R.; Braz-César, Manuel; Borges, AdailtonA utilização de materiais inteligentes vêm se tornando essencial para o aperfeiçoamento de aplicações existentes e o desenvolvimento de novas tecnologias. As ligas com memória de forma fazem parte desta classe de materiais, onde as suas características ímpares possibilitam a aplicação como por exemplo: amortecedores, sensores e atuadores. Tendo como objetivo a aplicação destas ligas, será necessário a possibilidade de simular fielmente o comportamento destas, de forma a diminuir custos relacionados com produção de protótipos e o respectivo tempo necessário para produzi-los. O presente trabalho vem comparar as soluções apresentada por dois modelos constitutivos para a mesma liga de Níquel-Titânio, utilizando um algoritmo implementado em Matlab® e o software comercial Ansys® Workbench™. Os resultados apresentam as diferenças quantitativas nos modelos e a respectiva análise mostra os fenômenos que foram levados em conta durante a simulação. Pelo que são necessários ensaios experimentais para a validação dos fenômenos mencionados, calibração dos modelos e comparação para assim identificar o modelo mais representativo na representação do comportamento real da liga.
- Matlab® algorithm to simulate the dynamic behavior of an NiTi alloy through Ansys® APDL modelsPublication . Hilário, Jean César; Braz-César, Manuel; Andrade, Carlos A.R.; Borges, AdailtonIn recent years, technological advances related with the so-called intelligent materials have been exploited for problem solving in many engineering fields. In this regard, shape memory alloys (SMA) seem suitable for medical and engineering applications and many others. These alloys have the ability to return the original form after an apparently plastic deformation by applying heat and the also ability to perform phase changes with voltage variations under a specific temperature. These properties allow the development of a hysteretic loop with energy dissipation, which can be used as a damping element in a vibratory system. In this paper, a MATLAB® algorithm was developed to create an interface with the Ansys® APDL™ software that simulate the dynamic behavior of a SMA. The software is capable to obtain the cyclical behavior of a vibratory mechanical system based on the energy dissipation properties of the SMA. The results shown that the free vibration of a mass-damper (alloy) system presents the energy dissipation related in magnitude with the area of the hysteresis loop until the deformation caused by the motion which does not correspond to a voltage required to initiate the (direct) phase transformation of the material, thus reducing the displacement to a constant level.
- Matlab® algorithm to simulate the dynamic behavior of an NiTi alloy through Ansys® APDLTM modelsPublication . Hilário, Jean César; Braz-César, Manuel; Andrade, Carlos A.R.; Borges, AdailtonIn recent years, technological advances related with the so-called intelligent materials have been exploited for problem solving in many engineering fields. In this regard, shape memory alloys (SMA) seem suitable for medical and engineering applications and many others. These alloys have the ability to return to the original form after an apparently plastic deformation by applying heat and the also ability to perform phase changes with voltage variations under a specific temperature. These properties allow the development of a hysteretic loop with energy dissipation, which can be used as a damping element in a vibratory system. In this paper, a MATLAB algorithm was developed to create an interface with the Ansys® APDLTM software that simulate the dynamic behavior of a SMA. The software is capable to obtain the cyclical behavior of a vibratory mechanical system based on the energy dissipation properties of the SMA. The results show that the free vibration of a mass-damper (alloy) system presents the energy dissipation related in magnitude with the area of the hysteresis loop until the deformation caused by the motion which does not correspond to a voltage required to initiate the (direct) phase transformation of the material, thus reducing the displacement to a constant level.
- Numerical analysis of cyclic loaded shape memory allows with an adapted algorithm for ansysPublication . Hilário, Jean César; Andrade, Carlos A.R.; Braz-César, Manuel; Borges, AdailtonThis work presents an adapted numerical model using as basis Ansys Mechanical solver to simulate the behaviour of a shape memory alloy (SMA) circular beam. The analysis includes quasi-static and traction-compression cyclic cases. Since the Ansys Mechanical solves mainly the first case, the other result is obtained using the adapted algorithm based in a developed theory. The final results show the superelastic behaviour through stress-strain diagram for the material and displacement-time curve of a free vibration system.
- Simulação do comportamento dinâmico de uma liga com memória de forma utilizando um algoritmo adaptado para o software ANSYSPublication . Hilário, Jean César; Andrade, Carlos A.R.; Braz-César, Manuel; Borges, AdailtonDiversos fenômenos, como abalos sísmicos, necessitam de elementos capazes de reduzir a amplitude de vibrações induzidas em estruturas. Uma classe de materiais que podem ser aplicados em soluções passivas de amortecimento são os materiais inteligentes, onde o presente estudo traz um estudo da viabilidade de aplicação de uma subclasse destes sendo denominada Ligas com Memória de Forma (LMF). Estes materiais tem duas características principais, sendo o Efeito Memória de Forma (EMF), onde o material quando deformado até 8% de seu comprimento inicial é capaz de retornar a forma original pela aplicação de energia na forma de calor, e a Superelasticidade, caracterizada pela presença de um loop de histerese no diagrama tensão-deformação responsável pela dissipação de energia. Para que a aplicação destes obtenha sucesso, é necessário o conhecimento do comportamento da LMF quando sujeita a carregamentos cíclicos. O software comercial ANSYS possui um modelo para a simulação estrutural estática deste tipo de material, fornecendo dados do diagrama tensão-deformação. A pesquisa busca utilizar estes dados em conjunto com a teoria de vibrações para sistemas histereticamente amortecidos aprimorada com a alteração nas temperaturas características de transição da liga através de um algoritmo implementado em MATLAB, onde a vibração livre de um sistema massa-liga é utilizada para as análises iniciais. Os resultados do comportamneto obtidos foram comparados qualitativamente com a literatura para a validação do modelo, sendo que o comportamento dinâmico apresentado era o esperado pelos autores e condiz com o proposto, fornecendo assim um método inicial para futuras aplicações na análise dinâmica.