Sistema Eletrônico de Administração de Conferências, VII CONNEPI - Congresso Norte Nordeste de Pesquisa e Inovação

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Modelagem Numérica de Falhas em Estruturas Mecânicas Associadas a Campos Eletromagnéticos
Luana Ribeiro Orlandini, Lurimar Smera Batista

Última alteração: 2012-08-28

Resumo


Um dos campos de estudo da engenharia mecânica é a Mecânica da Fratura que quantifica e relaciona as variáveis do fenômeno das falhas. Para tanto, realizam-se análises dos níveis de tensão e dos defeitos geradores de trincas. Além disso, o estudo compreende o mecanismo de propagação das trincas, pois são essas em geral que ocasionam fraturas. Contudo, é necessário na engenharia mecânica não somente o conhecimento do fenômeno e suas variáveis, mas também ser capaz de detectá-lo em estruturas. Para tanto, é trivial serem realizados ensaios não destrutivos, tais como os de natureza eletromagnética. Através de modelagem, é possível fazer uma análise destes ensaios em materiais condutores com presença de trincas. A predição de fraturas é realizada a partir de modelos com placas condutoras de aço inoxidável com incidência de campos eletromagnéticos a partir da simulação computacional. Conhecendo-se o material e a fonte incidente nele, são calculados os campos formados através das equações de Maxwell e Helmholtz. A partir da solução dessas equações pelo Método dos Elementos Finitos, calcula-se a resistividade aparente, que depende do material. Este trabalho utiliza um modelo inicial constituído por duas placas, uma do tipo 430 e outra do tipo 410 (classificação SAE), e um segundo modelo com uma trinca no interior de uma das placas – tendo esta se propagado durante o tempo. Como a trinca é caracterizada por uma região de maior resistividade, devido às deformações plásticas acarretadas e concentração de ar na região, ela é detectada pela modelagem. Assim, a simulação numérica da propagação de campos eletromagnéticos com o método dos elementos finitos provou-se eficaz na detecção trincas que se propagam no decorrer do tempo em estruturas mecânicas, antes de ocorrer a ruptura final. É de suma importância tal detecção preventiva, já que uma fratura constitui um dano e um risco à segurança.


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