Abril 2015 vol. 1 num. 1 - Congresso Nacional de Matemática Aplicada à Indústria

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INVESTIGAÇÃO NUMÉRICA-EXPERIMENTAL DA INFLUÊNCIA DE PRÉ-CARGAS ESTÁTICAS COMBINADA À CARREGAMENTOS CÍCLICOS SOBRE O FENÔMENO DO AUTOAQUECIMENTO EM MATERIAIS VISCOELÁSTICOS

A NUMERICAL-EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF THE INFLUENCE OF STATIC PRELOAD TO COMBINED THE CYCLIC LOADS IN SELF-HEATING IN VISCOELASTIC MATERIALS

Rodovalho, Luiz Fernando Ferreira ; Lima, Antonio Marcos Gonçalves de ; Borges, Romes Antonio ; Saad, Núbia dos Santos ; Lacerda, Helder Barbieri ;

Artigo Completo:

Devido às inúmeras possibilidades de aplicações em engenharia, a busca pelo amplo domínio tecnológico sobre o mecanismo interno de amortecimento dos materiais viscoelásticos, recorre ao desenvolvimento de metodologias de modelagem e ferramentas numéricas de simulação, cada vez mais efetivas e inclusivas da totalidade dos efeitos induzidos por parâmetros operacionais e ambientais. Neste sentido, seja na concepção inicial ou na fase de pré-projeto de sistemas, integrando componentes viscoelásticos, o fenômeno do autoaquecimento, muitas vezes negligenciado na maioria dos procedimentos tradicionais de análise, deve ser levado em conta na caracterização e predição do comportamento estrutural, pois, pode representar expressivas perdas de desempenho e significativas alterações das respostas dinâmicas da estrutura em questão. Para aplicações envolvendo a submissão simultânea do material viscoelástico a certo pré-carregamento estático combinado à cargas dinâmicas cíclicas, como coxins de motores e configurações de isolamento ou amortecimento relacionados à altas frequências, tais procedimentos podem levar à projetos pobres ou mesmo, à graves falhas, uma vez que a dissipação de energia pelo material conduz a elevação da temperatura interna do mesmo. Neste trabalho, efetiva-se uma investigação numérica-experimental dos efeitos de pré-cargas estáticas sobre o fenômeno do autoaquecimento em amortecedores viscoelásticos carregados ciclicamente, objetivando especificamente o fenômeno da fuga térmica (thermal runaway) para um completo estado triaxial de tensões. Posteriormente à apresentação dos principais aspectos teóricos da metodologia, os resultados numéricos e experimentais em termos da evolução da temperatura serão comparados para diferentes níveis de pré- cargas estáticas.

Artigo Completo:

Due to the numerous possible applications in engineering, the search for broad technological dominance over the internal damping mechanism of viscoelastic materials, refers to the development of methodologies for modeling and numerical simulation tools, more effective and inclusive of all effects induced by operational and environmental parameters.In the sense, it is the initial design or pre-project stage of the systems incorporating viscoelastic components, the self-heating phenomenon, often neglected in most traditional analysis procedures, should be taken into account in the characterization and prediction of structural behavior, therefore, can represent significant losses in performance and significant changes in the dynamic response of the structure in question. For applications involving the simultaneous submission of the viscoelastic material a static preload combined with cyclic dynamic loads, such as cushions motors and configurations of isolation or damping related to high frequencies, such procedures can lead to poor designs or even the serious flaws, since the energy dissipation of the material leads to elevation of the internal temperature of the same. In this work, effective a numerical and experimental investigation of the effects of static preload on the self-heating phenomenon in viscoelastic dampers cyclically loaded, specifically aiming at thermal runaway phenomenon for a full triaxial stress state. After the presentation of the main theoretical aspects of the methodology, numerical and experimental results in terms of the temperature will be compared for different levels of static preloads.

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Palavras-chave: Materiais viscoelásticos, autoaqeucimento, termoviscoelasticidade, fuga térmica, Viscoelastic materials, self-heating, thermoviscoelasticity, thermal runaway,

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DOI: 10.5151/mathpro-cnmai-0123

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Como citar:

Rodovalho, Luiz Fernando Ferreira; Lima, Antonio Marcos Gonçalves de; Borges, Romes Antonio; Saad, Núbia dos Santos; Lacerda, Helder Barbieri; "INVESTIGAÇÃO NUMÉRICA-EXPERIMENTAL DA INFLUÊNCIA DE PRÉ-CARGAS ESTÁTICAS COMBINADA À CARREGAMENTOS CÍCLICOS SOBRE O FENÔMENO DO AUTOAQUECIMENTO EM MATERIAIS VISCOELÁSTICOS", p. 705-714 . In: Anais do Congresso Nacional de Matemática Aplicada à Indústria [= Blucher Mathematical Proceedings, v.1, n.1]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN em b-reve, DOI 10.5151/mathpro-cnmai-0123

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