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Simulação do Desgaste Abrasivo via Interações Múltiplas
Washington Martins da Silva Junior
Location:
http://www.bdtd.ufu.br//tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1826
http://www.bdtd.ufu.br//tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1827
O desgaste abrasivo pode ser classificado em função do movimento das partículas atuantes nainterface de desgaste: rolamento e deslizamento das partículas abrasivas entre as superfícies.O predomínio de uma dessas dinâmicas é função dos parâmetros tribológicos. O presentetrabalho propõe uma nova abordagem para simular o desgaste abrasivo em laboratório: orolamento das partículas abrasivas é representado por seqüências de indentações e odeslizamento por seqüências de riscos/sulcos. Os equipamentos utilizados nesta simulaçãoforam especialmente desenvolvidos para reproduzir a atuação de um único grão abrasivo. Sãoeles: macro-simulador e micro-simulador. Estes equipamentos consistem em um sistema demesas coordenadas de alta resolução, que movimentam a amostra no plano horizontal e oindentador no eixo vertical. Sensores de força permitem o controle da intensidade durante arealização de cada evento (indentação ou deslizamento). O macro-simulador opera até 500 Ne o micro-simulador até 18 N. A topografia de uma superfície desgastada real é a referênciapara a simulação. Essa topografia é acessada usando interferometria laser, enquanto amorfologia é visualizada via microscopia eletrônica de varredura. A análise da morfologia dareferência permite determinação do tipo de mecanismo de desgaste predominante. De acordocom o tipo de mecanismo encontrado na referência, define-se a configuração da simulação, asaber: somente indentações; somente riscos/sulcos; ou uma mistura de indentações eriscos/sulcos. Em uma etapa preliminar buscou-se avaliar efeito dos parâmetros de simulaçãona morfologia da superfície gerada na simulação. As amostras foram confeccionadas em açoferramenta, e o equipamento utilizado foi o macro-simulador. Os resultados preliminaresmostraram que a simulação não é viável nesse equipamento, pois o sensor de força nãopermite a correta medição na faixa de força normal pretendida. No micro-simulador foiestudada a simulação do rolamento puro das partículas abrasivas para os materiais açoferramenta, vidro e aço carbono. Utilizou-se a configuração indentação com posicionamentoaleatório. As variáveis de controle estudadas foram: força normal (0,29; 0,44; 0,49; 0,59;0,98; 1,47 e 1,96 N) e número de eventos (1000; 1500; 2000; 3500 e 5000). A interação entreos eventos afetou consideravelmente a morfologia e a topografia das superfícies obtidas. Foidesenvolvido um método para medir a profundidade média dos eventos em função dadistância entre os mesmos. A relação entre a distância entre os eventos e sua dimensão foidenominada superposição. Esse método mostrou que a profundidade média dos eventos éafetada por valores positivos de superposição. Foi identificado que ocorre desgaste paravalores acima de 50% de superposição. A variação da profundidade média dos eventos foiequacionada em função da superposição e da força normal nas condições que levam aodesgaste. Essa relação matemática foi utilizada para definir os parâmetros de simulação emfunção da topografia da referência para em dois casos: rolamento puro e deslizamentoparalelo das partículas abrasivas. Em ambos os casos foram obtidas superfícies topográfica emorfologicamente semelhantes às respectivas referências. No processo de simulação sãoarmazenadas as informações relativas ao posicionamento e às forças de interação associadas acada evento. Estas informações abrem uma grande perspectiva para a simulaçãocomputacional do desgaste abrasivo.
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Detalles del recurso
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Simulação do Desgaste Abrasivo via Interações Múltiplas
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| Id. |
35215546 |
| Idioma |
PT
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| Titulo |
Simulação do Desgaste Abrasivo via Interações Múltiplas |
| Autor(es) |
Washington Martins da Silva Junior |
| Location |
http://www.bdtd.ufu.br//tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1826
http://www.bdtd.ufu.br//tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1827
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| Versión |
1.0 |
| Estado |
Final
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| Descripción |
O desgaste abrasivo pode ser classificado em função do movimento das partículas atuantes nainterface de desgaste: rolamento e deslizamento das partículas abrasivas entre as superfícies.O predomínio de uma dessas dinâmicas é função dos parâmetros tribológicos. O presentetrabalho propõe uma nova abordagem para simular o desgaste abrasivo em laboratório: orolamento das partículas abrasivas é representado por seqüências de indentações e odeslizamento por seqüências de riscos/sulcos. Os equipamentos utilizados nesta simulaçãoforam especialmente desenvolvidos para reproduzir a atuação de um único grão abrasivo. Sãoeles: macro-simulador e micro-simulador. Estes equipamentos consistem em um sistema demesas coordenadas de alta resolução, que movimentam a amostra no plano horizontal e oindentador no eixo vertical. Sensores de força permitem o controle da intensidade durante arealização de cada evento (indentação ou deslizamento). O macro-simulador opera até 500 Ne o micro-simulador até 18 N. A topografia de uma superfície desgastada real é a referênciapara a simulação. Essa topografia é acessada usando interferometria laser, enquanto amorfologia é visualizada via microscopia eletrônica de varredura. A análise da morfologia dareferência permite determinação do tipo de mecanismo de desgaste predominante. De acordocom o tipo de mecanismo encontrado na referência, define-se a configuração da simulação, asaber: somente indentações; somente riscos/sulcos; ou uma mistura de indentações eriscos/sulcos. Em uma etapa preliminar buscou-se avaliar efeito dos parâmetros de simulaçãona morfologia da superfície gerada na simulação. As amostras foram confeccionadas em açoferramenta, e o equipamento utilizado foi o macro-simulador. Os resultados preliminaresmostraram que a simulação não é viável nesse equipamento, pois o sensor de força nãopermite a correta medição na faixa de força normal pretendida. No micro-simulador foiestudada a simulação do rolamento puro das partículas abrasivas para os materiais açoferramenta, vidro e aço carbono. Utilizou-se a configuração indentação com posicionamentoaleatório. As variáveis de controle estudadas foram: força normal (0,29; 0,44; 0,49; 0,59;0,98; 1,47 e 1,96 N) e número de eventos (1000; 1500; 2000; 3500 e 5000). A interação entreos eventos afetou consideravelmente a morfologia e a topografia das superfícies obtidas. Foidesenvolvido um método para medir a profundidade média dos eventos em função dadistância entre os mesmos. A relação entre a distância entre os eventos e sua dimensão foidenominada superposição. Esse método mostrou que a profundidade média dos eventos éafetada por valores positivos de superposição. Foi identificado que ocorre desgaste paravalores acima de 50% de superposição. A variação da profundidade média dos eventos foiequacionada em função da superposição e da força normal nas condições que levam aodesgaste. Essa relação matemática foi utilizada para definir os parâmetros de simulação emfunção da topografia da referência para em dois casos: rolamento puro e deslizamentoparalelo das partículas abrasivas. Em ambos os casos foram obtidas superfícies topográfica emorfologicamente semelhantes às respectivas referências. No processo de simulação sãoarmazenadas as informações relativas ao posicionamento e às forças de interação associadas acada evento. Estas informações abrem uma grande perspectiva para a simulaçãocomputacional do desgaste abrasivo. |
| Tipo |
PDF PDF |
| Palabras clave |
Desgaste abrasivo |
| Tipo de recurso |
Electronic Thesis or Dissertation
Tese ou Dissertacao Eletronica
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| Tipo de Interactividad |
Expositivo
|
| Nivel de Interactividad |
muy bajo
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| Audiencia |
Estudiante
Profesor
Autor
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| Estructura |
Atomic |
| Coste |
no
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| Copyright |
sí
|
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Liberar o conteúdo dos arquivos para acesso público |
| Formatos |
PDF PDF |
| Requerimientos técnicos |
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| Fecha de contribución |
02-jun-2008 |
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