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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
Engenharia Mecânica (24009016025P1)
Desenvolvimento de material compósito multifuncional incorporando telas de liga com memória de forma Ni-Ti-Cu obtidas por fundição de precisão
FRANCISCO PROCOPIO BATISTA NETO
DISSERTAÇÃO
28/08/2020

Por séculos, os metais e as suas ligas desempenharam funções de extrema importância na categoria dos materiais estruturais, porém atualmente o desenvolvimento e aplicação de materiais híbridos está crescendo significativamente. A grande maioria dos materiais compósitos de matriz polimérica são aplicados em temperatura próxima à ambiente, visto que temperaturas mais elevadas causam perda significativa nas propriedades mecânicas desses materiais. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de um material compósito multifuncional com a inserção de telas de LMF Ni-Ti-Cu obtidas por fundição de precisão em um material compósito convencional (GFRP), no qual as telas atuem como reforço “ativo” ou “inteligente”. Neste trabalho foi analisada desde a fabricação do material compósito multifuncional desenvolvido até a caracterização termomecânica nas suas diferentes configurações. Os resultados obtidos mostraram que as telas LMF obtidas por fundição apresentam transformação de fase e aumento de rigidez próxima a temperatura ambiente, contrariamente ao que ocorre com o GFRP utilizado que atinge a temperatura de Tg em temperaturas pouco acima da temperatura ambiente. Os ensaios de flexão isotérmicos permitiram constatar que a inserção da tela LMF no material compósito levou a um aumento significativo nas propriedades mecânicas avaliadas nas duas configurações desenvolvidas (com a tela na linha neutra e fora da linha neutra). Por fim, foi concluído que a inserção da tela LMF na linha neutra do material compósito se mostrou ser a melhor configuração para hibridização multifuncional do material compósito.

Palavras-chave: Ligas com memória de forma;Material compósito multifuncional;Fundição de precisão;Ligas Ni-Ti-Cu;Material compósito GFRP.
For centuries, metals and their alloys have played an extremely important role in the category of structural materials, but currently the development and application of hybrid materials is growing significantly. Most polymer composite materials are used at temperatures close to ambient temperature, since at higher temperatures a significant loss in mechanical properties of this kind of material is observed. Thus, the aim of this work is the development of a multifunctional composite material with SMA Ni-Ti-Cu meshes, obtained by precision casting, added in a conventional composite material (GFRP), in which the meshes act as an “active" or "smart" reinforcement. In this work the multifunctional composites having different configurations are analyzed from their manufacture up to their thermomechanical characterization. The results obtained showed that the SMA meshes showed phase transformation and increased stiffness close to room temperature, in contrast to what happens to the GFRP used whose glass transition temperature (Tg) is just above room temperature. Isothermal bending tests showed that the insertion of the SMA mesh in the composite material led to a significant increase in the mechanical properties evaluated in the two configurations developed (with the mesh in the neutral line and outside the neutral line). Finally, we conclude that the insertion of the SMA mesh in the neutral line of the composite material proved to be the best configuration for multifunctional hybridization of the composite material.
Keywords: Shape memory alloys;Multifunctional composite material;Precision casting. Ni-Ti-Cu alloys;Composite material GFRP.
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
O trabalho possui divulgação autorizada
FRANCISCO PROCÓPIO BATISTA NETO 2020.pdf

Contexto

SISTEMAS TERMOMECÂNICOS
ANÁLISE E PROJETO DE SISTEMAS TERMOMECÂNICOS
Comportamento Termomecânico de Componentes de Ligas com Memória de Forma Obtidos por Fundição de Precisão (Proc. CNPq 302740/2018-0)

Banca Examinadora

CARLOS JOSE DE ARAUJO
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
CARLOS JOSE DE ARAUJO Docente - PERMANENTE
WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JUNIOR Docente - PERMANENTE
LAURA HECKER DE CARVALHO Participante Externo
RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR Participante Externo

Vínculo

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