Ligas com memória de forma - características e aplicações em Engenharia Civil

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil, Perfil de EstruturasA presente dissertação tem por objectivo apresentar todas as potencialidades da utilização das ligas com memória de forma na área da Engenharia Civil, tendo em conta todas as características que as separam dos mais diversos materiais de uso corrente e que as tornam tão especiais. Destas destacam-se o efeito de memória de forma e o comportamento superelástico como as mais importantes, pois de ambas advém a possibilidade de uso em estruturas para controlo dinâmico, servindo como dispositivos de dissipação de energia e de reposicionamento. É possível ainda adapta-las às mais diversas necessidades, dado apresentarem grande flexibilidade nas suas características em função da sua composição e do tratamento aplicado durante o processo de fabrico. Estas ligas contam já com uma extensa bibliografia na área, sendo que, para explicar as suas capacidades, reúne-se nesta dissertação, uma compilação exaustiva dos trabalhos mais relevantes. Deste estudo concluiu-se que, apesar dos resultados promissores apresentados por estas ligas, o seu elevado custo dificulta a sua aplicação em situações reais. Assim, e com falta de resultados práticos, é necessário recorrer a modelos constitutivos para tentar prever o comportamento destas ligas e, deste modo, dar aos projectistas instrumentos que ajudem na concepção de novos dispositivos que possam ser correctamente integrados nas mais diversas estruturas. No entanto, estes modelos constitutivos podem apresentar limitações que, por vezes, impossibilitam o seu uso. Assim, e com o intuito de melhorar um modelo constitutivo existente, apresenta-se, também, nesta dissertação, um extenso programa de ensaios que pretendeu estudar a degradação da resposta de ligas NiTi quando sujeitas a carregamentos cíclicos onde variam a velocidade de carregamento e a temperatura ambiente. Com base na variação de duas características fulcrais necessárias na definição desta degradação, a fluência acumulada e a tensão de início da transformação directa, procedeu-se à implementação das alterações num modelo numérico base, obtendo, de um modo geral, boas aproximações entre o previsto pelo modelo e a realidade