Desenvolvimento e avaliação experimental de uma nova técnica para medição de tensões residuais

Abstract

RESUMOFoi desenvolvida uma nova técnica de medição de tensões residuais, baseada em técnicas de seccionamento, remoção de camadas e na técnica do furo-cego. Trata-se de uma técnica destrutiva, proposta para uso em medições de tensões geradas por processos de fabricação. A técnica consiste na colagem de sensores de deformação na peça, seguida da usinagem de cortes longos próximos dos sensores. Os cortes aliviam as tensões existentes no material retirado e provocam variações nas deformações existentes em suas vizinhanças. Tais variações de deformações são medidas por extensômetros de resistência elétrica (strain gages). Para a formulação matemática da técnica, os cortes foram tratados como elipses, o que permitiu o uso das equações de Inglis para descrever os campos de tensão em sua vizinhança. Para avaliar e validar o equacionamento foram realizadas medições com esta técnica em dois espécimes tubulares API 5L X60 e X46 UOE-SAW. Nas medições, foram avaliados parâmetros como profundidade e comprimento dos cortes, e distância dos cortes para os strain gages, buscando estabelecer um procedimento experimental consistente. Os resultados destas medições foram comparados aos de medições realizadas com a técnica do furo-cego, já normalizada e consolidada. Os resultados das comparações foram satisfatórios, sustentando a validade das hipóteses assumidas para a modelagem analítica e a qualidade do procedimento experimental estabelecido para a nova técnica.Palavras chaves: Tensões Residuais, Formulações de Inglis, Furo Elíptico. Development and experimental evaluation of a new technique for the measurement of residual tensions ABSTRACTIt was developed a new technique for residual stress measurement, based on sectioning techniques, removing layers and on the blind-hole technique. This is a destructive technique, proposed for use on measurements of stresses generated by manufacturing processes. The technique consists in bonding strain gages in the sample, followed by the machining of long cuts next to the sensors. The cuts relieve stresses in due to the material removed and cause variations in the strain distribution existing in their vicinity. These changes in the strain fields are measured by the strain gages. For the mathematical formulation of the technique, the cuts were treated as ellipses, which allowed the use of equations described by Inglis to stress fields in the vicinity of the cuts. To evaluate and validate the equations and the proposed methodology experimental tests were applied to two tubular specimens made of steel pipes API 5L X60 and X46 UOE-SAW. Seeking to establish a consistent experimental procedure, the measurement results helped to analyze the influence of process variables such as the depth and the length of the cuts, distance of the cuts from the strain gages. Measurement results were compared against results determined with the application of the blind-hole technique, which is an already normalized and consolidated experimental technique to measure residual stresses. The results of the comparisons wer...

Evaluación del perfil de tensiones residuales por granallado en un acero SAE 5160H usando microdureza y difracción de rayos X

“…Por otro lado, la técnica del orificio ciego, cuyo procedimiento está estandarizado por la norma ASTM E837 [21], se basa en el principio de que las tensiones en las superficies libres son nulas. Una galga extensiométrica colocada en una superficie mide deformaciones unitarias (ɛxx, ɛyy, ɛxy) y al realizar perforaciones incrementales justo en el centro de la roseta que se forman por la localización de las galgas, se pueden medir deformaciones unitarias alejadas de la superficie, hasta una profundidad que puede llegar hasta los 15 mm [7]. Figura 3.…”

“…Aunque entrega buenos resultados, esta técnica es bastante dispendiosa y se hace difícil controlar la cantidad de material removido. Rodrigues y col. [7] midieron tensiones residuales con galgas extensiométricas en ranuras a diferentes profundidades tratadas como elipses y ajustando mediciones al campo de tensiones de Inglis [8]. Jaramillo y col. [4] midieron microdureza en un acero SAE 5160 sometido a granallado, pero sólo a nivel superficial mientras que Muñoz y col. [9] midieron dureza en un acero SAE 306 sometido a rolado profundo.…”

Influência da composição do gás de proteção nas tensões residuais de juntas de aço DP600 soldadas pelo processo GMAW

“…Com isso, a vida útil do material quanto à resistência à fadiga pode ser influenciada pela natureza dessas tensões, uma vez que tensões residuais trativas são prejudiciais por facilitar a nucleação e propagação de trincas. Por outro lado, as tensões de natureza compressivas são benéficas por dificultar a nucleação e a propagação de trincas, reduzindo a tensão total na superfície da peça [8][9].…”

Aprendendo sobre avaliação pesquisando o conteúdo de provas escritas: relato de uma experiência no Curso de Biologia da Universidade Católica Dom Bosco

“…Para Rodrigues (1992) a avaliação é uma interferência fundamental do professor, no processo educativo, o que exige saber quando, como e por quê deve-se interferir. Muitos professores usam a avaliação como uma ameaça e até se vangloriam de reprovar a classe toda, levando os alunos e familiares ao desespero.…”

“…Ainda que lance mão de estratégias diversas -observação, provas orais ou escritas, individuais ou em grupo, trabalhos de pesquisa, relatórios, seminários, dentre outras -o professor acaba por situar a avaliação simplesmente como medida da retenção de informações sobre conceitos e raramente aborda as dimensões procedimental e atitudinal do processo de aprendizagem. Nesse aspecto, Rodrigues (1992) assinala que a avaliação se apresenta como um jogo de valorização da memória, dando privilégio ao aluno memorizador, sem levar em consideração outras tendências, aptidões e habilidades específicas.…”