Cálculo de Forças em Mancais Magnéticos Através do Mapeamento de Campo por Elementos Finitos

Abstract

Há muito tempo vêm sendo desenvolvidas e aperfeiçoadas diversas técnicas não destrutivas de medição de deslocamentos e de deformações em sólidos. Em particular, as técnicas baseadas em métodos ópticos permitem a visualização de campos de deslocamentos e de deformações (principalmente em superfícies) com uma medição de elevada sensibilidade e sem contato mecânico. Este trabalho é uma primeira etapa de uma cooperação entre o LMTA Laboratório de Mecânica Teórica e Aplicada com o Laboratório de Óptica da UFF. Nele, discute-se a possibilidade de aplicação de uma técnica não-destrutiva usada para análise de deslocamentos e de deformações, conhecida como interferometria holográfica, na identificação de parâmetros que aparecem em diferentes teorias constitutivas usadas na Mecânica. A determinação dos campos de deslocamento e de deformação usando a interferometria holográfica pode ser feita diretamente sobre uma estrutura em operação e independe do material do qual esta é constituída. A identificação de outros parâmetros mecânicos pode ser feita através de um problema inverso, ajustando-se a solução teórica de um determinado problema mecânico (a qual pode ser obtida analíticamente ou numéricamente à partir das equações do modelo) às medidas experimentais. Em particular, o estudo mais aprofundado restringe-se à problemas envolvendo um comportamento elástico, linear e isotrópico: tração de uma barra de seção constante, flexão de uma placa retangular fina e a tração de uma placa fraturada. É discutida a determinação de propriedades do material, tais como o módulo de elasticidade e a constante de Poisson e do fator de concentrações de tensões no modo I. Resultados experimentais referentes à uma placa de alumínio são apresentados e analisados.