Espécimes cruciformes de estados de tensão multiaxial
A maioria das estruturas de engenharia é influenciada por tensões multiaxiais complexas que surgem do carregamento, da geometria e/ou da falta de homogeneidade do material. No entanto, os testes de laboratório utilizam predominantemente diferentes tipos de regimes de carregamento, que incluem testes de fluência, quase estáticos e de fadiga – amostras simples que são submetidas a estados uniaxiais de tensão. Devido ao contraste entre os dados de testes uniaxiais baseados em projeto e a operação funcional de componentes com tensões multiaxiais, mais trabalhos de pesquisa estão sendo realizados para garantir que a relação entre os dois seja adequadamente compreendida.
Uma amostra que se presta diretamente ao teste biaxial é uma placa cruciforme (uma placa em forma de cruz) carregada no plano por quatro atuadores ortogonais. Desenvolvemos sistemas de teste para controlar o movimento do centro da amostra, removendo movimentos indesejados e flexões da amostra. Em uma máquina de teste servo-hidráulica convencional, uma extremidade da amostra de teste é mantida estacionária enquanto a outra extremidade é deslocada em tensão ou compressão por um atuador. Para a maioria dos testes este é um método de operação muito satisfatório, mas significa que o centro da amostra se move durante o ciclo de teste. Para alguns testes é necessário manter o centro da amostra estacionário - por exemplo, quando é necessário estudar o centro da amostra através de um microscópio enquanto o teste está em andamento. Para este tipo de teste, um segundo atuador é adicionado ao sistema para que movimentos de deformação possam ser aplicados em ambas as extremidades do corpo de prova. Portanto, existem dois atuadores e duas variáveis a serem controladas: a posição central do corpo de prova e a deformação total aplicada nas extremidades do corpo de prova. O problema de controle surge porque não existe um emparelhamento natural entre o atuador e a variável controlada - o movimento de cada atuador afeta tanto a posição central quanto a deformação do corpo de prova.
Uma amostra que se presta diretamente ao teste biaxial é uma placa cruciforme (uma placa em forma de cruz) carregada no plano por quatro atuadores ortogonais. Desenvolvemos sistemas de teste para controlar o movimento do centro da amostra, removendo movimentos indesejados e flexões da amostra. Em uma máquina de teste servo-hidráulica convencional, uma extremidade da amostra de teste é mantida estacionária enquanto a outra extremidade é deslocada em tensão ou compressão por um atuador. Para a maioria dos testes este é um método de operação muito satisfatório, mas significa que o centro da amostra se move durante o ciclo de teste. Para alguns testes é necessário manter o centro da amostra estacionário - por exemplo, quando é necessário estudar o centro da amostra através de um microscópio enquanto o teste está em andamento. Para este tipo de teste, um segundo atuador é adicionado ao sistema para que movimentos de deformação possam ser aplicados em ambas as extremidades do corpo de prova. Portanto, existem dois atuadores e duas variáveis a serem controladas: a posição central do corpo de prova e a deformação total aplicada nas extremidades do corpo de prova. O problema de controle surge porque não existe um emparelhamento natural entre o atuador e a variável controlada - o movimento de cada atuador afeta tanto a posição central quanto a deformação do corpo de prova.
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