Estudo experimental e numérico dos efeitos das tensões residuais nos resultados do ensaio de indentação instrumentada e viabilidade do cálculo em filmes (2009)
- Authors:
- USP affiliated author: MADY, CARLOS EDUARDO KEUTENEDJIAN - EP
- School: EP
- Sigla do Departamento: PME
- Subjects: TENSÃO RESIDUAL; FILMES FINOS; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS
- Language: Português
- Abstract: Nesse trabalho, um modelo bidimensional, axissimétrico, usando o método dos elementos finitos, foi desenvolvido para simular o ensaio de indentação instrumentada em filmes finos depositado em substrato de aço. O indentador foi modelado como um cone rígido (meio ângulo de 70,3o) e foram consideradas duas razões entre raio de arredondamento do indentador e profundidade máxima de penetração (R/hmax). O nível de tensões residuais (σr), o módulo de elasticidade do filme (E) e o coeficiente de encruamento do filme (n) foram variados como forma de análise dos seus efeitos no ensaio de indentação instrumentada. Os resultados indicaram que todas as grandezas (R, σr, E, n) tiveram influência na morfologia da indentação (pile-up e sink-in), na máxima carga necessária para atingir uma dada profundidade de penetração e na constante da curva de carregamento. No entanto, o expoente da curva de carregamento só mostrou-se afetado pelo raio do indentador. Os resultados numéricos foram usados como forma de análise dos resultados obtidos experimentalmente. Esses foram obtidos de amostras revestidas contendo filmes de nitreto de titânio, em cujas deposições a diferença de potencial (bias) aplicada ao substrato foi variada para obter filmes com diferentes níveis de tensões residuais. Bons resultados qualitativos foram obtidos na comparação dos resultados experimentais e numéricos, desde que todas as propriedades medidas dos filmes sejam consideradas, e não só a tensão residual. Por fim, foram calculadas tensões residuais por dois métodos: o de Suresh e o de Wang. O primeiro envolve uma clara distinção entre as tensões plásticas e elásticas e o segundo baseia-se na energia calculada da curva de indentação. Encontrou-se certa correlação com as tensões impostas no resultado numérico, porém na comparação dosresultados de indentação instrumentada com os de difração de raios-X foram encontradas tensões com ordem de grandeza maior e a correlação foi fraca.
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ABNT
MADY, Carlos Eduardo Keutenedjian. Estudo experimental e numérico dos efeitos das tensões residuais nos resultados do ensaio de indentação instrumentada e viabilidade do cálculo em filmes. 2009. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2009. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/77620955-4ef1-4a93-bcb2-ec89f68d5fb2/CARLOS%20EDUARDO%20KEUTENEDJIAN%20MADY%20PME09.pdf. Acesso em: 02 maio 2024. -
APA
Mady, C. E. K. (2009). Estudo experimental e numérico dos efeitos das tensões residuais nos resultados do ensaio de indentação instrumentada e viabilidade do cálculo em filmes (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/77620955-4ef1-4a93-bcb2-ec89f68d5fb2/CARLOS%20EDUARDO%20KEUTENEDJIAN%20MADY%20PME09.pdf -
NLM
Mady CEK. Estudo experimental e numérico dos efeitos das tensões residuais nos resultados do ensaio de indentação instrumentada e viabilidade do cálculo em filmes [Internet]. 2009 ;[citado 2024 maio 02 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/77620955-4ef1-4a93-bcb2-ec89f68d5fb2/CARLOS%20EDUARDO%20KEUTENEDJIAN%20MADY%20PME09.pdf -
Vancouver
Mady CEK. Estudo experimental e numérico dos efeitos das tensões residuais nos resultados do ensaio de indentação instrumentada e viabilidade do cálculo em filmes [Internet]. 2009 ;[citado 2024 maio 02 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/77620955-4ef1-4a93-bcb2-ec89f68d5fb2/CARLOS%20EDUARDO%20KEUTENEDJIAN%20MADY%20PME09.pdf
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