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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
Engenharia Mecânica (24009016025P1)
Desenvolvimento de uma placa flexível de silicone com deformação ativada por atuadores de liga com memória de forma
ANTONIO CLAUDIO CAVALCANTI HOLANDA
DISSERTAÇÃO
16/12/2020

Com o crescimento do conceito de estruturas inteligentes, várias são as combinações buscadas entre materiais inteligentes e materiais convencionais para obtenção de características específicas e aplicações inovadoras. Neste contexto, as características intrínsecas das Ligas com Memória de Forma (LMF) oferecem uma gama de possibilidades para aplicações, de modo que sua combinação com matrizes poliméricas flexíveis permite desenvolver estruturas inteligentes com as mais variadas propriedades. A integração dessas estruturas flexíveis inteligentes em sistemas de atuadores se mostra uma interessante alternativa aos sistemas mecânicos convencionais, permitindo a concepção de novos atuadores capazes de movimentos variados, com aplicações que vão desde estruturas adaptativas a módulos atuadores biomiméticos. Nesse contexto, o objetivo deste estudo é o desenvolvimento de uma placa flexível de silicone com deformação ativada por atuadores de LMF embebidos. Foram desenvolvidos dois protótipos de placas: um modelo ativado por fios de LMF e um segundo modelo ativado por fitas de LMF. A primeira fase do trabalho foi dedicada a obtenção e caracterização termomecânica dos atuadores de LMF. Na segunda fase, trabalhou-se na concepção, fabricação e testes das placas flexíveis, aplicando-se análise de deformação, teste de força de bloqueio e análise térmica por termografia infravermelha quando da ativação dos protótipos por meio de corrente elétrica. Os resultados mostraram que a placa ativada por fitas de LMF atingiu um valor de deformação máximo na extremidade livre de aproximadamente 29,0mm, enquanto a placa ativada por fios chegou a 16,5mm. Ambas as placas atingiram forças de bloqueio da ordem de 1,5N. A análise térmica da ativação elétrica permitiu avaliar a distribuição de temperatura na superfície das placas, permitindo identificar de forma qualitativa as fases de ativação e retorno das placas.

Ligas com memória de forma;Estruturas flexíveis inteligentes;Placa flexível.
With the growth of the study in intelligent structures, several combinations are sought between intelligent materials and other materials in order to obtain specific characteristics and innovative applications. In this context, the intrinsic characteristics of Shape Memory Alloys (LMF) offer a range of applications, where their combination with soft polymer matrices allows the development of smart structures with varied properties, depending on the geometry, components and the matrix used. The integration of these soft structures in actuator systems is an interesting alternative to conventional mechanical systems, allowing the design of actuators capable of several movements, with applications ranging from adaptive structures to biomimetic actuator modules. Therefore, the purpose of this study is the development of a silicone plate with deformation activated by embedded LMF actuators. Two plates were developed: an LMF wire-activated model and a second model activated by LMF ribbons. The first phase of the work was dedicated to the manufacture and thermomechanical characterization of LMF actuators. In the second phase, we worked on the design and testing of the flexible plates, where a strain analysis, a blocking force test and a thermal analysis by infrared radiation were applied. The results showed that the plate activated by LMF tapes reached a maximum strain value of 29.0 mm, while the plate activated by wires reached 16.5 mm. The plates reached blocking forces in the order of 1.5N. The thermal analysis evaluated the heat distribution on the surface during activation, where the phases of activation and return of the plates were qualitatively identified.
Shape memory alloys;Smart soft structures;Flexible plate.
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
O trabalho possui divulgação autorizada
ANTONIO CLAUDIO CAVALCANTI HOLANDA 2020.pdf

Contexto

SISTEMAS TERMOMECÂNICOS
ANÁLISE E PROJETO DE SISTEMAS TERMOMECÂNICOS
COOPERAÇÃO UFCG-UFRJ-ITA PARA O DESENVOLVIMENTO DE ATUADORES DE LIGAS COM MEMÓRIA DE FORMA: FABRICAÇÃO, CARACTERIZAÇÃO, MODELAGEM E APLICAÇÕES (PROCESSO CNPQ N. 552199/2011-7)

Banca Examinadora

CARLOS JOSE DE ARAUJO
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
CARLOS JOSE DE ARAUJO Docente - PERMANENTE
HENRIQUE MARTINNI RAMOS DE OLIVEIRA Participante Externo
WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JUNIOR Docente - PERMANENTE

Vínculo

Bolsa de Fixação
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Sim
Plataforma Sucupira
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