Bücher von José Marques Basílio Sobrinho

Neste trabalho são realizadas as análises numérica e experimental de um anel superelástico fabricado a partir de uma chapa de liga com memória de forma (LMF) de Ni-Ti. Este anel foi dimensionado de acordo com a norma DIN 471, a qual é utilizada para anéis externos a serem aplicados em eixos. Por praticidade de aplicação, o anel foi dimensionado para um eixo de diâmetro nominal de 10 mm. As demais dimensões do anel são: diâmetro interno de 9,3 mm quando está livre de deformações, espessura de 1 mm e diâmetro interno de 9,6 mm quando instalado no eixo. Esta pesquisa tem o objetivo de realizar a caracterização experimental do anel superelástico de LMF e também propor a representação deste comportamento por meio de simulações numéricas utilizando o Método dos Elementos Finitos (MEF) no software ANSYS¿ Mechanical (Workbench) 15.0. Nessas simulações foi empregado o elemento SOLID186 para a modelagem do anel pelo fato de suportar o modelo constitutivo utilizado. Através da realização dos ensaios experimentais foi possível obter as curvas de força-deslocamento que expressam o comportamento termomecânico do atuador.

Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um motor rotativo acionado por molas helicoidais de LMF superelásticas de Ni-Ti. O protótipo foi desenvolvido e simulado em ambiente CAD para análise do mecanismo de rotação e posteriormente impresso em polímero ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene). Os atuadores do tipo mola escolhidos possuem tamanho e peso reduzido e sob condições de temperatura ambiente se apresentam na fase austenita, neste caso podendo sofrer grandes deformações recuperáveis, em torno de 600%. O dimensionamento do motor foi realizado através do conhecimento de características termomecânicas do atuador. Uma estrutura eletrônica foi montada e interligada com o software LabVIEW para possibilitar o controle e medição das variáveis associadas ao sistema. Foram realizados ensaios de tração isotérmicos, ensaios de resistência elétrica em função da temperatura (RET) e ensaios de geração de força com as molas. Foram fornecidos três sinais de correntes defasadas no tempo, um para cada atuador, promovendo rotação no motor. Em geral, a concepção se mostrou satisfatória, já que foi demonstrado a funcionalidade do motor a partir de sua rotação desempenhada.