Análise do comportamento plástico de chapas com o auxílio de técnica de correlação de imagens digitais

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorMoreira, Luciano Pessanha-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5673024226638200-
Autor(es): dc.contributorBatalha, Gilmar Ferreira-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/6266559761245923-
Autor(es): dc.contributorRodrigues, Geovani-
Autor(es): dc.contributorFonseca, Gláucio Soares da-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/9663765935778795-
Autor(es): dc.contributorSilva, Ladário da-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3743563498830737-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/6073629162158831-
Autor(es): dc.creatorPereira, Alexandre de Melo-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T17:28:16Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T17:28:16Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-11-28-
Data de envio: dc.date.issued2022-11-28-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/27112-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/750955-
Descrição: dc.descriptionEste trabalho de tese tem como objetivo desenvolver e avaliar o emprego da técnica de correlação de imagens digitais em ensaios de caracterização do comportamento plástico de chapas. O trabalho está dividido em três etapas. Na primeira e segunda etapas foram conduzidas avaliações em chapas de dois aços livres de intersticiais por meio de ensaios de tração uniaxial e Curva Limite de Conformação (CLC). Nestas etapas, as análises foram realizadas com auxílio do programa comercial ASAME® visando à avaliação da técnica de correlação de imagens digitais (CID) em ensaios de estiramento biaxial (CLC) em esboços gravados com os padrões determinístico (grade impressa de quadrados) e estocástico (speckle). O coeficiente de anisotropia plástica da chapa de aço livre de intersticiais foi calculado a partir de medidas do extensômetro e largura do corpo de prova assim como a partir das deformações superficiais obtidas por CID. Na terceira etapa, foram investigados os efeitos do modo de deformação (geometria do corpo de prova) e taxas de deformação (velocidade da travessa móvel) sobre o comportamento plástico e transformações de fases de uma chapa de aço inoxidável austenítico AISI 304L. Para tal, foram realizadas medidas simultâneas de forças (máquina de ensaios), alongamento dos corpos de prova (extensômetro ou deslocamento da travessa móvel), fração volumétrica transformada (ferritoscopia) e aquisição e correlação de imagens digitais a partir de um padrão estocástico (speckle). Ademais, nesta última etapa foram desenvolvidas rotinas em linguagem Python do programa aberto ELASTIX de correlação de imagens digitais. Os valores do coeficiente de anisotropia plástica da chapa de aço livre de intersticiais determinados por meio da técnica CID encontram-se próximos em comparação com os coeficientes avaliados por métodos tradicionais de medidas nas orientações paralela e transversal com respeito à direção de laminação. As deformações limites determinadas na condição de estrição por CID após os ensaios de conformação de chapas no segundo aço livre de intersticiais estão em boa concordância os valores reportados na literatura. Os resultados da terceira etapa revelaram os efeitos dos acoplamentos termomecânicos manifestados no comportamento plástico da chapa de aço inoxidável austenítico AISI 304L em razão do aumento da taxa de deformação. Além disso, foi observado por meio de medidas de ferritoscopia que a taxa de formação de martensita induzida por deformação plástica é mais importante sob condições de deformação plana. Por fim, as deformações obtidas a partir das três geometrias dos corpos de prova adotadas para avaliar o comportamento plástico da chapa de aço inoxidável austenítico AISI 304L por meio do programa aberto ELASTIX apresentam boa concordância com os valores médios dos campos da maior componente de deformação calculados com o programa ASAME ®. Portanto, é possível concluir que a técnica de correlação de imagens digitais (CID) é uma ferramenta bastante útil para fins de avaliação do comportamento plástico de chapas, pois permite avaliar as propriedades mecânicas com grau de confiabilidade assim como analisar campos heterogêneos de deformação em geometrias de corpos de prova para os quais não existem extensômetros específicos ou padronizados.-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-
Descrição: dc.descriptionFundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro-
Descrição: dc.descriptionIn this thesis, we propose the use of Digital Image Correlation (DIC) technique for analyzing the plastic behavior of metal plate assays. Our work can be divided into three parts. In the first and second parts, we obtain the forming limit curve of two interstitials-free steels by submitting samples to uniaxial tensile tests (strain gauge measurements). We use the commercial program ASAME® for applying the digital image correlation technique in biaxial stretch tests with samples that were printed with either deterministic (square grids) or stochastic (speckle) patterns. We calculate the plastic anisotropy coefficients for the interstitial-free steel plates by using the results that were obtained either from the strain gauge measurements or the surface DIC deformation tests. In the third part of this work, we investigate the effects of bending mode (geometry of the specimen) and shear rate (speed of the movable beam) on the plastic behavior and phase transformations of an austenitic stainless steel plate 304L. We conduct simultaneous measurements of forces, elongation of the specimens (extensometer or displacement of the mobile crosspiece), transformed volume fraction (ferritoscope) and acquisition and correlation of digital images with speckle patterns. Open-source ELASTIX program is used for carrying out the digital image correlation, and we provide additional python code for calculating the deformation coefficients from its output files. Plastic anisotropy coefficients obtained by applying the DIC technique are close to the values provided by traditional measurement methods, both for parallel and transversal directions. The limit deformation curves determined by DIC technique are also in good agreement with values reported in the literature. The results of the third part of this work also revealed the effects of thermomechanical couplings manifested in the plastic behavior of austenitic stainless steel plate AISI 304L due to the increase of strain rate. Furthermore, ferritoscope measures show that the rate of martensite formation induced by plastic deformation is more relevant under plane strain conditions. The results obtained for the plastic behavior of austenitic stainless steel AISI 304L in ELASTIX also matches the mean values of the largest component of calculated deformation fields with the ASAME®. We conclude that the digital image correlation technique can be a very useful tool for assessing the plastic sheet behavior both for conducting reliable mechanical properties measurements and for analyzing heterogeneous fields of deformation geometries of specimens for which there are no specific or standardized gauges.-
Descrição: dc.description98 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectCorrelação de imagens digitais-
Palavras-chave: dc.subjectComportamento plástico de chapas-
Palavras-chave: dc.subjectAço livre de intersticiais-
Palavras-chave: dc.subjectAço inoxidável austenítico 304L-
Palavras-chave: dc.subjectConformação de chapas-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia Metalúrgica-
Palavras-chave: dc.subjectAço interstitial free-
Palavras-chave: dc.subjectChapa de aço-
Palavras-chave: dc.subjectProcessamento digital de imagem-
Palavras-chave: dc.subjectAço inoxidável austenítico-
Palavras-chave: dc.subjectProdução intelectual-
Palavras-chave: dc.subjectDigital image correlation-
Palavras-chave: dc.subjectSheets of plastic behavior-
Palavras-chave: dc.subjectInterstitial free steel-
Palavras-chave: dc.subjectStainless steel austenitic 304L-
Palavras-chave: dc.subjectConformation plates-
Título: dc.titleAnálise do comportamento plástico de chapas com o auxílio de técnica de correlação de imagens digitais-
Tipo de arquivo: dc.typeTese-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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