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Título: Modelo para o cálculo de tensões biaxial e triaxial em materiais ortotrópicos : análise da coerência das equações para um filme fino transversalmente isotrópio de ouro
Autor(es): Ambrozio, Alan Johnny Romanel
Orientador: Orlando, Marcos Tadeu D'Azeredo
Palavras-chave: Materiais ortotrópicos
Teoria da elasticidade
Data do documento: 27-Jun-2013
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Citação: AMBROZIO, Alan Johnny Romanel. Modelo para o cálculo de tensões biaxial e triaxial em materiais ortotrópicos: análise da coerência das equações para um filme fino transversalmente isotrópio de ouro. 2013. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico.
Resumo: Neste trabalho um modelo analítico com base na teoria da elasticidade proposto para mensurar as tensões residuais em materiais ortotrópicosn foi descrito e aplicado para avaliar o coeficiente de Poisson em filmes finos de ouro. Os matérias metálicos geralmente possuem anisotropia e textura cristalográfica, o que gera problemas para se analisar as tensões via difração de raios X, uma vez que, as curvas de ε vs sen² Ψ tornam-se não lineares. Aplicando as simetrias referentes a ortotropia do material no tensor elasticidade, obtêve-se as relações tensão deformação para materiais ortotrópicos, as equações para as deformações foram encontradas em função do estado de tensões principais triaxial e biaxial para o caso onde as deformações são calculadas via XRD. Uma nova equação foi proposta para o coeficiente de Poisson fora do plano para o caso de filmes finos transversalmente isotrópicos. Um estudo de caso foi realizado aplicando-se as equações à dados experimentais obtidos na literatura para um filme fino de ouro com textura de fibra {111}, assim o valor do coeficiente de Poisson fora do plano pôde ser calculado de duas formas. A primeira foi realizada ajustando os dados experimentais pelo método dos mínimos quadrados. Na segunda o coeficiente de Poisson foi calculado como um valor médio de uma superfície que foi construida para o coeficiente de Poisson for a do plano como função de sen² Ψ e ε.
In this work an analytical model based on the theory of elasticity was proposed to measure the residual stress in orthotropic materials has been described and applied to evaluate the Poisson's ratio thin lms of gold. The metallic materials generally have anisotropy in addition the crystallographic texture, which causes problems to analyze the stress making use X-ray di raction , since the 𝜀 vs sin2 𝜓 curves become nonlinear. Applying the symmetries from the material in the orthotropic elastic tension was obtained stress-strain relations for orthotropic material, the equations for deformations were found in accordance with the state of triaxial and biaxial principal stresses for the case where the deformations are calculated via XRD. A new equation was proposed for the Poisson coe cient out of the plane in the case of thin lms transversely isotropic. A speci c case was done by applying the equations to the experimental data in the literature for a thin lm of gold with ber texture {111}, so the value of the Poisson coe cient out of the plane could be calculated in two methods. The rst was performed by tting the experimental data by the least squares method. The second the Poisson coe cient was calculated as an average value on the surface, which was built for the Poisson coe cient out of the plane as a function of sin2 𝜓 and 𝜀.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/4196
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