ANÁLISE DE FADIGA EM FIOS COM MEMÓRIA DE FORMA SUBMETIDOS A CICLOS TERMOMECÂNICOS

Abstract

As ligas com memória de forma (SMAs) têm a capacidade de gerar forças e deformações elevadas quando submetidas a carregamentos termomecânicos. Esse efeito ocorre devido a processos de transformações de fase do material. As características especiais das SMAs têm permitido a aplicação em diversas áreas como aeroespacial, biomecânica e médica. Em suas diversas aplicações, como em atuadores, estas ligas metálicas experimentam carregamentos cíclicos, tornando o estudo do comportamento em fadiga relevante. As SMAs apresentam dois tipos de comportamento em fadiga: fadiga funcional e fadiga estrutural ou clássica. Um dispositivo experimental de baixo custo foi utilizado neste trabalho para analisar o comportamento em fadiga de fios de SMAs submetidos a ciclos de carregamentos termomecânicos. O dispositivo desenvolvido permite o registro do deslocamento do fio através de um transdutor de deslocamento potenciométrico conectado a um sistema de aquisição de dados. Os fios são submetidos a um carregamento mecânico constante e a ciclos térmicos aplicados através de uma fonte de corrente elétrica controlada que promove o aquecimento do fio por efeito Joule, seguido de resfriamento ao ar por convecção natural. Esse dispositivo pode ser utilizado tanto para gerar curvas de fadiga funcional, como para gerar curvas de fadiga estrutural. Os resultados experimentais obtidos mostraram que o sistema apresenta um desempenho adequado e eficiente para analisar a fadiga de fios de SMA, mostrando comportamentos similares aos encontrados na literatura.

As ligas com memória de forma (SMAs) têm a capacidade de gerar forças e deformações elevadas quando submetidas a carregamentos termomecânicos. Esse efeito ocorre devido a processos de transformações de fase do material. As características especiais das SMAs têm permitido a aplicação em diversas áreas como aeroespacial, biomecânica e médica. Em suas diversas aplicações, como em atuadores, estas ligas metálicas experimentam carregamentos cíclicos, tornando o estudo do comportamento em fadiga relevante. As SMAs apresentam dois tipos de comportamento em fadiga: fadiga funcional e fadiga estrutural ou clássica. Um dispositivo experimental de baixo custo foi utilizado neste trabalho para analisar o comportamento em fadiga de fios de SMAs submetidos a ciclos de carregamentos termomecânicos. O dispositivo desenvolvido permite o registro do deslocamento do fio através de um transdutor de deslocamento potenciométrico conectado a um sistema de aquisição de dados. Os fios são submetidos a um carregamento mecânico constante e a ciclos térmicos aplicados através de uma fonte de corrente elétrica controlada que promove o aquecimento do fio por efeito Joule, seguido de resfriamento ao ar por convecção natural. Esse dispositivo pode ser utilizado tanto para gerar curvas de fadiga funcional, como para gerar curvas de fadiga estrutural. Os resultados experimentais obtidos mostraram que o sistema apresenta um desempenho adequado e eficiente para analisar a fadiga de fios de SMA, mostrando comportamentos similares aos encontrados na literatura.