Simulação do Laser Shock Peening

Abstract

A medição de tensões residuais é uma técnica de grande importância tecnológica, que utiliza diversos métodos para a caracterização dessa grandeza nos materiais. Um dos vários exemplos, é a técnica de interferometria a laser para medição de deslocamentos e consequentemente tensões residuais. Este método consiste em perturbar o material, e com base em uma referência anterior ao estímulo, quantificar os deslocamentos provocados pela perturbação. Assim, a maneira de calcular estes deslocamentos é dada pelo cálculo da diferença de fase entre o estado de referência e o estado posterior. De maneira mais aprofundada, as atividades abordadas neste relatório têm como foco a utilização do Laser Shock Peening como perturbação. O Laser Shock Peening (LSP) é uma técnica avançada de tratamento de superfícies que melhora as propriedades mecânicas dos materiais, como resistência à fadiga, dureza e resistência ao desgaste. O processo envolve a aplicação de pulsos de laser de alta energia que geram ondas de choque na superfície do material, induzindo tensões residuais compressivas que reforçam a estrutura interna e reduzem a propagação de trincas. Amplamente utilizada nas indústrias aeroespacial, automotiva e de turbinas, a técnica é eficaz para prolongar a vida útil de componentes sujeitos a altas cargas cíclicas e ambientes corrosivos. Portanto, o objetivo do trabalho que será apresentado é ter noções iniciais quanto ao perfil de deslocamentos da superfície perturbada, e também obter constantes de calibração que tornem possível definir uma correlação entre deslocamento e tensão residual. Assim, foi desenvolvido, no software de simulação numérica ABAQUS, um modelo que atenda os objetivos citados, simulando o LSP.