Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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dc.creatorDUTRA, Fernando Viana Avelar-
dc.date.issued2021-07-19-
dc.identifier.urihttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2472-
dc.description.abstractMachining plays an important role in the manufacturing of mechanical parts. This work analyzes specifically the turning, which is one type of the machining processes. When it is studied the general aspect of turning, one realizes high efforts acting on the cutting zone. The high efforts along with the small dimensions of the insert-chip contact area contribute to the development of high cutting temperatures. Furthermore, the temperature is an important factor associated with the wear of cutting tools. The focus of the work was to analyze the temperatures developed at the insert-chip interface. It was used in the analysis a model assembling the shim, tool holder, clamp and cutting tool. This model was represented threedimensionally. The solution of the problem was divided into two parts: one applying inverse techniques, and another with the solution of the direct problem. It was used as inverse techniques the Nonlinear Function Specification Method (NFSM) and the Time Traveling Regularization (TTR). These techniques were applied by using LiveLink for MATLAB®, which integrates COMSOL® with MATLAB®. The direct solution of the problem relates to solving the three dimensional non-linear transient diffusion equation. Among the boundary conditions of the direct problem, one is the heat flux imposed at the insert-chip contact area. This heat flux is essential for the solution of the problem. In general, this heat flux allows the direct problem to estimate temperatures; these estimations are then applied into the inverse problem and compared to experimental values of temperature. Comparing the estimated temperatures with the experimental ones provided new information about the heat flux, which was updated and again used into the direct problem. For the experiments it was used an insert of cemented carbide. Thermocouples and a thermal imaging camera were used for temperature measurements. The results of the simulations were analyzed and compared to experimental values. Comparisons were made between the heat flux values estimated by the NFSM and by the TTR. In addition were highlighted the differences in estimations regarding the use of thermal camera or thermocouples in the inverse problem approach.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Itajubápt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectTransferência de calorpt_BR
dc.subjectTorneamentopt_BR
dc.subjectFerramenta de cortept_BR
dc.subjectProblemas inversospt_BR
dc.titleEstimações das temperaturas no torneamento usando problemas inversos em medições por termovisor e termoparespt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.date.available2021-07-29-
dc.date.available2021-07-29T14:35:20Z-
dc.date.accessioned2021-07-29T14:35:20Z-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2264425248392401pt_BR
dc.contributor.advisor1SILVA, Sandro Metrevelle Marcondes Lima e-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9221494854759414pt_BR
dc.contributor.advisor-co1FERREIRA, João Roberto-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2091584947811081pt_BR
dc.description.resumoA usinagem desempenha um papel importante na fabricação de peças mecânicas. Este trabalho analisa especificamente o torneamento, o qual é um dos processos de usinagem. Quando se analisa o aspecto geral no torneamento percebe-se altos esforços atuando na região de corte. Os altos esforços junto às pequenas dimensões do contato cavaco-ferramenta contribuem no desenvolvimento de altas temperaturas de corte. Além disso, a temperatura é um fator crucial associado ao desgaste da ferramenta. O foco deste trabalho foi de analisar as temperaturas na interface cavaco-ferramenta. O modelo tridimensional de análise para as temperaturas agrupava o calço, o suporte da ferramenta, o grampo e a ferramenta. A solução do problema foi divida em duas partes: uma aplicando técnicas inversas, e a outra com a solução do problema direto. As técnicas inversas usadas foram a Função Especificada Não Linear e a Regularização de Viagem no Tempo. Essas técnicas foram aplicadas através da ferramenta LiveLink que integra o COMSOL® e o MATLAB®. A solução direta do problema envolve resolver a equação da difusão de calor tridimensional não linear em regime transiente. Dentre as condições de contorno do problema direto encontra-se a de fluxo de calor imposto no contato cavaco-ferramenta. Esse fluxo de calor desempenha um papel fundamental na resolução do problema. Em aspectos gerais, esse fluxo de calor permitia ao problema direto fornecer estimações de temperaturas que eram comparadas com os valores experimentais. Na experimentação foi usada uma ferramenta de metal duro. Termopares e uma câmera termográfica foram os responsáveis pelas medições das temperaturas. Os resultados das simulações foram analisados e comparados com os valores obtidos experimentalmente. Realizou-se uma comparação entre os fluxos de calor estimados pela Função Especificada Não Linear e pela Regularização de Viagem no Tempo. Também pontuou-se diferenças quanto ao uso de câmera térmica ou termopares na abordagem do problema inverso.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentIEM - Instituto de Engenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.initialsUNIFEIpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICApt_BR
dc.relation.referencesDUTRA, Fernando Viana Avelar. Estimações das temperaturas no torneamento usando problemas inversos em medições por termovisor e termopares. 2021. 61 f. Dissertação. (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2021.pt_BR
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