dc.creator |
DUTRA, Fernando Viana Avelar |
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dc.date.issued |
2021-07-19 |
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dc.identifier.uri |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2472 |
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dc.description.abstract |
Machining 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.language |
por |
pt_BR |
dc.publisher |
Universidade Federal de Itajubá |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.subject |
Transferência de calor |
pt_BR |
dc.subject |
Torneamento |
pt_BR |
dc.subject |
Ferramenta de corte |
pt_BR |
dc.subject |
Problemas inversos |
pt_BR |
dc.title |
Estimações das temperaturas no torneamento usando problemas inversos em medições por termovisor e termopares |
pt_BR |
dc.type |
Dissertação |
pt_BR |
dc.date.available |
2021-07-29 |
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dc.date.available |
2021-07-29T14:35:20Z |
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dc.date.accessioned |
2021-07-29T14:35:20Z |
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dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/2264425248392401 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
SILVA, Sandro Metrevelle Marcondes Lima e |
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dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/9221494854759414 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 |
FERREIRA, João Roberto |
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dc.contributor.advisor-co1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/2091584947811081 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
A 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.country |
Brasil |
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dc.publisher.department |
IEM - Instituto de Engenharia Mecânica |
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dc.publisher.program |
Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânica |
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dc.publisher.initials |
UNIFEI |
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dc.subject.cnpq |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA |
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dc.relation.references |
DUTRA, 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. |
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