Abstrato

Predição de tensões residuais em compósitos de matriz metálica usando curvatura

  Dr. Neil Fellows (bolsistas) 

 Materiais compósitos de matriz metálica (MMC) podem fornecer propriedades de material e componente muito desejáveis. Os MMCs podem ser divididos entre aqueles que são reforçados por fibras longas contínuas (como carbono, alumina, silício, boro e carboneto) ou aqueles reforçados por fibras descontínuas (partículas). A adição de fibras e partículas permite que a propriedade do metal base (matriz) seja aprimorada. As propriedades de resistência dos MMCs são conhecidas por serem fortemente influenciadas pelo processo de fabricação, causadas por mudanças na microestrutura da matriz e pela introdução de tensões residuais. É muito difícil medir as tensões residuais dentro dos MMCs, o que leva à incerteza em termos da previsão dessas tensões. Para superar esses problemas, um método indireto para prever as tensões residuais, por meio da correspondência de curvatura numérica e experimental, é apresentado neste artigo. O MMC escolhido para investigação é o Alumínio 6061 reforçado com fibras longas de carboneto de silício. Os modelos numéricos apresentados são para uma placa de alumínio com camadas internas de fibra de silício que foram dispostas em direções de 0°9  ou +55-55, de modo que as placas sejam assimétricas em relação à linha média. Os modelos numéricos levam em consideração as mudanças nas propriedades do material devido à fluência e à carga térmica. Para testar a capacidade dos modelos numéricos de prever a curvatura, as placas de alumínio foram fabricadas com as mesmas especificações usando as mesmas condições de processo de fabricação usadas nos modelos. As curvaturas entre os modelos e as placas fabricadas mostraram boa correlação, dando confiança na capacidade dos modelos de prever as tensões residuais para componentes mais complexos.