Browsing by Author "Nunes, Pedro Filipe Vasconcelos"
Now showing 1 - 1 of 1
Results Per Page
Sort Options
- Comparação de modelos uniaxiais de ligas com memória de formaPublication . Nunes, Pedro Filipe Vasconcelos; Lobo, Paulo Renato Camacho da SilvaAs ligas de Níquel-Titânio (NiTi) são um tipo de ligas metálicas com memória de forma (SMA – Shape Memory Alloys) capazes de reproduzirem um comportamento termomecânico designado de superelasticidade. Quando a força axial aplicada deixa de atuar, o material consegue recuperar de deformações na ordem dos 8%, sendo capaz de reproduzir este comportamento para centenas de ciclos de carga-descarga, isto sem apresentar fadiga mecânica. Esta capacidade de recentramento deve-se às transformações entre as duas fases do material, a austenite e a martensite. A pouca sensibilidade desta capacidade ao diâmetro do SMA, aliada à boa capacidade de dissipar energia, excelente durabilidade, e à posse de excelentes propriedades termomecânicas, fazem das ligas de NiTi um material com ótimas caraterísticas para controlar deslocamentos em estruturas submetidas à ação sísmica. Contudo, existem parâmetros suscetíveis de influenciar o comportamento superelástico do material e a sua capacidade de dissipar energia, nomeadamente: evolução das transformações de fase; tensões críticas onde se iniciam e finalizam as transformações de fase; módulos de elasticidade da austenite e da martensite; assimetrias nos comportamentos à tração e à compressão. Analisar a influência da variabilidade desses parâmetros na resposta dinâmica de uma estrutura, são questões a responder antes de aplicar SMA em estruturas. Os modelos uniaxiais da família de modelos de Tanaka, populares em estudos da dinâmica de estruturas, simulam o comportamento axial não isotérmico de fios e de barras de SMA, pelo que são adequados para analisar numericamente as questões antes referidas (influência estrutural da qualidade da calibração do modelo numérico de SMA adotado). Além de dependerem da temperatura do SMA, diferenciam os módulos de elasticidade da austenite e da martensite, permitem simular respostas à tração e à compressão assimétricas, e simulam, através de uma lei cinética, a evolução das transformações de fase. Esta lei, para a qual existem várias opções, é a peça mais importante dos modelos de Tanaka e, a partir da sua alteração, é possível simular diferentes comportamentos durante as transformações de fase. Nos estudos existentes, os autores adotaram uma lei cinética sem critério. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar se a lei cinética adotada influencia os deslocamentos experimentados por uma estrutura durante um sismo. Como caso de estudo, foi considerada uma ponte de betão armado com dois pórticos, acoplados com barras de SMA superelástico. A resposta da ponte foi simulada, para 18 registos sísmicos, com um oscilador superelástico não linear com dois-graus-de-liberdade, implementado, com base no método-β de Newmark, no software MATLAB. O estudo revelou que: 1) o deslocamento relativo é mais sensível à lei cinética adotada do que os deslocamentos absolutos e residuais; 2) o deslocamento relativo é o mais afetado pela sensibilidade dos SMA a variações de temperatura; 3) o aumento do comportamento não linear das colunas de betão armado não tem uma relação direta com o aumento das diferenças relativas obtidas, em termos de deslocamentos, com diferentes leis cinéticas.