Banca de DEFESA: MATEUS FORTES CARVALHO

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: MATEUS FORTES CARVALHO
DATA: 20/08/2020
HORA: 10:00
LOCAL: Sala virtual: meet.google.com/zmd-kqqv-bob
TÍTULO:

Análise de Tensões Residuais em Trilhos Geradas no Processo de Straightening.

PALAVRAS-CHAVES:

Straightening; tensões residuais; trilhos; método dos elementos finitos; modelagem estatística.

PÁGINAS: 100
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Mecânica
RESUMO:

O processo de fabricação de trilhos se divide em três etapas principais: laminação a quente, resfriamento e straightening. Este último pode ser entendido como um “desentortamento” e é responsável por gerar as maiores tensões residuais no trilho. O padrão de tensões residuais longitudinais em um trilho novo é semelhante a um C, com tração no boleto e patim e compressão na alma. O processo de straightening é complexo, pois envolve carregamentos cíclicos em uma geometria não trivial, o que torna sua simulação numérica não trivial. Neste trabalho desenvolveu-se uma metodologia nova, utilizando uma modelagem quase-estética. A simulação foi dividida em milhares de subpassos, cada um sendo a simulação de um instante específico da passagem do trilho pelos rolos. Essa metodologia possibilitou que a simulação fosse realizada em muito menos tempo do que nas primeiras tentativas com ferramentas usuais de simulação dinâmica. Além disso, os resultados obtidos se mostraram tanto qualitativamente, quanto quantitativamente, semelhantes aos resultados obtidos pelos estudos da literatura que utilizaram modelagem dinâmica. Foram escolhidos três parâmetros dentro do processo para serem variados aleatoriamente de modo a se obter uma gama variada de resultados: o limite de escoamento, o módulo tangente e a curvatura inicial do trilho. Dezesseis casos foram simulados e os resultados obtidos mostraram que mesmo variando os parâmetros, o padrão em C se manteve na maioria dos casos. As tensões residuais normais longitudinais apresentaram magnitude bem maior do que as transversais, como também era esperado. Uma análise preliminar de sensibilidade mostrou que o limite de escoamento afeta mais o estado final de tensões residuais que a curvatura do trilho. Ademais, os resultados obtidos por meio das dezesseis simulações serviram de base para a criação de uma ferramenta de modelagem estatística que torna possível a predição de tensões residuais a partir de parâmetros iniciais determinados, dentro de um certo limite de incerteza. Tal ferramenta confirmou que os parâmetros que mais influenciam no estado final de tensões residuais são, nesta ordem: limite de escoamento, módulo tangente e curvatura. Essa é uma informação importante, pois as curvaturas com as quais os trilhos entram s ̃ao a informação mais difícil de ser obtida na prática. Tanto a metodologia de simulação estabelecida, quanto a ferramenta de análise estatística utilizando processo gaussiano podem ser muito úteis em avaliações de vida à fadiga de trilhos, que precisam do estado de tensões residuais iniciais para serem mais confiáveis.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - AMERICO BARBOSA DA CUNHA JUNIOR
Interno - 1627401 - ERB FERREIRA LINS
Presidente - 2144874 - LEONARDO DANTAS RODRIGUES
Interno - 2877989 - MARIA ADRINA PAIXAO DE SOUZA DA SILVA