Análise experimental de tensões utilizando fotoelasticidade digital tridimensional e prototipagem rápida com resina transparente aplicada em mancais de rolos cônicos/Alexandre da Silva Scari ; orientador: Pedro Américo Almeida Magalhães Júnior
| Autor: | Scari, Alexandre da Silva |
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| Přispěvatelé: | Magalhães Júnior, Pedro Américo Almeida Orientador, Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais.Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Instituição |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2016 |
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| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_MINAS Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC MINAS) instacron:PUC_MINS |
| Popis: | Tese (doutorado) - Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Bibliografia: f. 109-111 Resumo: A fotoelasticidade digital é um importante seguimento da metrologia ótica para análise de tensões e deformações de campo completo por meio de imagens fotográficas digitais. Os avanços no processamento digital de imagens, na aquisição de dados, nos procedimentos para reconhecimentos de padrões e na capacidade de armazenamento possibilitam a utilização das técnicas auxiliadas por computador para a sistematização e aperfeiçoamento da técnica fotoelástica digital. Objetivou-se nesse trabalho desenvolver uma nova técnica de análise experimental de tensões, utilizando de forma inovadora a prototipagem rápida via impressão 3D em resina transparente (birrefringente) para confecção de modelos, que foram submetidos ao congelamento de tensões e fatiados posteriormente para análise fotoelástica digital em 3D. Considerou-se um mancal de rolos cônicos para os modelos fotoelásticos, onde cada componente (rolos, gaiola e anéis interno e externo) foi impresso separadamente para posterior montagem do conjunto. Dois modelos foram confeccionados: um por estereolitografia em resina SLA-Clear e outro em resina utilizando moldes de silicone. As imagens fotoelásticas obtidas foram comparadas com análise por elementos finitos com correlação positiva. A prototipagem rápida mostrou-se adequada para análise fotoelástica, desde que se escolha uma resina transparente e flexível o suficiente para gerar as franjas isocromáticas. Ainda, a definição do ciclo térmico para congelamento de tensões e da carga a ser aplicada influenciam diretamente os resultados obtidos, e tem-se pouca informação a respeito. Palavras-chave: Fotoelasticidade digital 3D. Deslocamento de fase. Análise experimental de tensões. Prototipagem rápida via impressão 3D em resina transparente. Metrologia. Abstract: Digital photoelasticity is an important segment of the optic metrology for stress analysis and complete field strain by digital fotographic images. The advances in the digital image processing, in data acquisition, standard recognition and data storage allow the utilization of computer-aided techniques in the systematization and improvement of the digital photoelastic thecnique. The goal of this study was to develop a new experimental stress analysis thechnique, using an innovative way the 3D rapid prototyping with transparent resin (birefringent) for making models, which were subjected to the stress freezing process and then mechanically sliced for the 3D digital photoelastic analysis. It was considered a tapered roller bearing for the photoelastic models, where each part (rollers, cage and external and internal rings) was printed separately for after assembling. Two models were built: one by stereolithography in SLA-Clear resign and another in resign by silicone molds. The photoelastic images obtained were compared to finite element analysis, with positive correlation. Rapid prototyping was adequate for photoelastic analysis, as long as the resin is transparent and flexible enough to generate isochromatic fringes. Also, the definition of the thermal cycle for stress freezing process and the load to be applied directly influence the results, and the information about it is poor. Keywords: 3D digital photoelasticity. Phase-shifting. Experimental stress analusis. 3D rapid prototyping with transparent resin. Metrology. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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