Determinação dos coeficientes de calibração utilizados no cálculo das tensões residuais: uma estimativa com validação teórica e experimental pela técnica do furo cego

Abstract

Devido aos processos de fabricação, as tensões residuais são um problema industrial que deve ser estudado com o objetivo de compreender seu comportamento para reduzir sua geração durante a fabricação, sejam os processos, soldagem, usinagem, tratamento térmico, entre outros. O sentido destas tensões também altera as características nos materiais em seu resultado final, há casos onde essas tensões podem ser benéficas, contudo, em sua maioria prejudiciais à vida útil do material, causando trincas, acelerando a fadiga, ou até mesmo, ocasionando deformações plásticas indesejadas e irreversíveis. Existem diversos métodos para a medição das tensões residuais, o mais comum devido a seu baixo custo e resultado confiável é o método do furo cego, classificado como um ensaio semidestrutivo. O presente trabalho tem como objetivo encontrar os coeficientes de calibração utilizados no cálculo das tensões residuais mediante a utilização do método dos elementos finitos com validação teórica e experimental pela técnica do furo cego. Para tal, foram realizados estudos analíticos sobre o método, bem como caracterização dos materiais utilizados para obtenção dos parâmetros experimentais. Além disso, utilizando o método dos elementos finitos, dois casos de estudo foram analisados com o propósito de estimar os coefientes de calibração de maneira numérica. Os resultados demonstraram que o modelo numérico de elementos finitos implementado permitiu a obtenção dos coeficientes de calibração com boa precisão, em comparação com dados experimentais e teóricos.