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Congresso Anual da ABM


ISSN 2594-5327

57º Congresso anual Vol. 57 , num. 1 (2002)


Título

Estudo das Deformações Não-Uniformes em Materiais Cristalinos

Estudo das Deformações Não-Uniformes em Materiais Cristalinos

Autoria

DOI

10.5151/2594-5327-C01398

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Resumo

Os materiais policristalinos apresentam inomogeneidades microestruturais tais como os contornos de grão e rotações cristalográficas características da microtextura local. Estas características introduzem deformações não-uniformes no material para carregamentos abaixo do limite escoamento. A avaliação deste comportamento não uniforme é interessante quando se deseja quantificar os danos acumulados localmente sob condições serviço nas quais o material deve suportar carregamento longo termo. O objetivo deste trabalho é contribuir para a compreensão do comportamento elástico de interfaces típicas encontradas em policristais através do modelamento numérico. Empregando-se o aplicativo ANSYS de elementos finitos foram construídos modelos de bi-cristais, de estrutura cúbica de faces centradas com propriedades físicas do Ni, onde os grãos possuem diferentes orientações cristalográficas, com interfaces definidas pela rede de sítios de coincidência. Realizaram-se simulações de carregamento abaixo do limite de escoamento e as respostas de cada grão, em termos de tensões e deformações elásticas, foram analisadas. Os resultados sugerem que a as tensões e deformações locais geradas depende do tipo de interface e que um carregamento abaixo do limite de escoamento pode produzir deformações locais próximas ou superior a 0,02%. Estes dados são discutidos visando a sua aplicação em modelos de acumulação de danos. Uma comparação com observações práticas do comportamento mecânico indica que o método numérico aplicado ao modelamento microestrutural poderá contribuir de modo fundamental para a compreensão dos fenômenos micro-mecânicos da sua relação com o comportamento macroscópico dos policristais.

 

Os materiais policristalinos apresentam inomogeneidades microestruturais tais como os contornos de grão e rotações cristalográficas características da microtextura local. Estas características introduzem deformações não-uniformes no material para carregamentos abaixo do limite escoamento. A avaliação deste comportamento não uniforme é interessante quando se deseja quantificar os danos acumulados localmente sob condições serviço nas quais o material deve suportar carregamento longo termo. O objetivo deste trabalho é contribuir para a compreensão do comportamento elástico de interfaces típicas encontradas em policristais através do modelamento numérico. Empregando-se o aplicativo ANSYS de elementos finitos foram construídos modelos de bi-cristais, de estrutura cúbica de faces centradas com propriedades físicas do Ni, onde os grãos possuem diferentes orientações cristalográficas, com interfaces definidas pela rede de sítios de coincidência. Realizaram-se simulações de carregamento abaixo do limite de escoamento e as respostas de cada grão, em termos de tensões e deformações elásticas, foram analisadas. Os resultados sugerem que a as tensões e deformações locais geradas depende do tipo de interface e que um carregamento abaixo do limite de escoamento pode produzir deformações locais próximas ou superior a 0,02%. Estes dados são discutidos visando a sua aplicação em modelos de acumulação de danos. Uma comparação com observações práticas do comportamento mecânico indica que o método numérico aplicado ao modelamento microestrutural poderá contribuir de modo fundamental para a compreensão dos fenômenos micro-mecânicos da sua relação com o comportamento macroscópico dos policristais.

Palavras-chave

contorno de grão, modelamento numérico, microtextura

contorno de grão, modelamento numérico, microtextura

Como citar

Nunes, Michel de Castro; Lopes, Luiz Carlos Rolim; Gouvêa, Jayme Pereira de. Estudo das Deformações Não-Uniformes em Materiais Cristalinos, p. 690-698. In: 57º Congresso anual, São Paulo, Brasil, 2002.
ISSN: 2594-5327, DOI 10.5151/2594-5327-C01398