The role of properties evaluated as a function of temperature in the simulation of the thermomechanical behavior of refractory ceramics

Neste trabalho é apresentado um estudo sistemático sobre a influência da utilização de propriedades avaliadas em função da temperatura para suprir um programa de simulação computacional por elementos finitos (AEF) visando à determinação dos perfis de temperatura e tensão em uma âncora refratária. Para tanto, foram avaliados em função da temperatura, a condutividade térmica (k), o calor específico (c), o coeficiente de expansão térmica linear (alfaL) e o módulo elástico (E). Um planejamento fatorial 2u e a análise de variância (ANOVA) foram utilizados para avaliar a influência das interações entre as propriedades determinadas em função da temperatura sobre os perfis de temperatura e tensão normal resultantes da simulação computacional. Este estudo reforça a necessidade da avaliação das propriedades em função da temperatura para se suprir um programa de simulação computacional, destacando-se a condutividade térmica e o calor específico para propiciar uma melhor obtenção do perfil de temperatura, e o coeficiente de expansão térmica linear (alfaL) e o módulo elástico (E) para a avaliação do perfil de tensões.This paper presents a systematic study about the importance of employing properties evaluated as a function of temperature to input a computer simulation program using the finite element method (FEM), in order to access the temperature and normal stress profiles in a refractory ceramic. The properties evaluated as a function of temperature were thermal conductivity (k), specific heat (c), coefficient of linear thermal expansion (alphaL), and elastic modulus (E). A 2u experimental design and the analysis of variance (ANOVA) allowed to conclude that the thermal conductivity and the specific heat are important to obtain a more precise temperature profile, while the linear thermal expansion coefficient and the elastic modulus are important to evaluate the stress profile