AVALIAÇÃO INICIAL DA APLICAÇÃO DE FOTOELASTICIDADE E SOLDAGEM DE PLÁSTICOS NO ESTUDO DE TENSÕES RESIDUAIS EM PLACAS SOLDADAS

Transcrição

1 AVALIAÇÃO INICIAL DA APLICAÇÃO DE FOTOELASTICIDADE E SOLDAGEM DE PLÁSTICOS NO ESTUDO DE TENSÕES RESIDUAIS EM PLACAS SOLDADAS Albrto B. Viira Jr. Univrsidad Fdral d Ubrlândia Pós-graduação m Engnharia Mcânica Campus Santa Mônica cp Ubrlândia, MG abviira@mcanica.ufu.br Américo Scotti CPB0066 Univrsidad Fdral d Ubrlândia Faculdad d Engnharia Mcânica - Campus Santa Mônica cp Ubrlândia, MG ascotti@mcanica.ufu.br Domingos A. Rad Univrsidad Fdral d Ubrlândia Faculdad d Engnharia Mcânica - Campus Santa Mônica cp Ubrlândia, MG domingos@ufu.br Rsumo. Nst trabalho é aprsntada uma avaliação d uma abordagm pouco usual para studar tnsõs rsiduais rsultants da soldagm d placas mtálicas. Esta abordagm s basia na soldagm d plásticos, anális fotolástica das placas soldadas uso d modlos dimnsionais para s chgar, a partir dos valors d tnsõs rsiduais obtidos com fotolasticidad, às tnsõs rsiduais rlativas à soldagm d placas mtálicas. Invstigou-s o comportamnto das tnsõs rsiduais, tanto no caso da soldagm d placas d policarbonato (PC), como d placas d aço, usando-s simulaçõs numéricas d soldagm. A imagm fotolástica obtida a partir d uma soldagm d plástico mostrou-s bastant cornt com o aspcto prvisto para a distribuição das tnsõs rsiduais. Os rsultados obtidos com simulaçõs numéricas d soldagm, no ntanto, indicam rstriçõs ao uso d modlos d dimnsionais (para obtnção d dados quantitativos d tnsõs rsiduais m placas mtálicas) corrlacionando os dois matriais. Palavras-chav: tnsõs rsiduais, fotolasticidad, soldagm, modlamnto, soldagm d plásticos. 1. INTRODUÇÃO A dtrminação do stado d tnsõs rsiduais m pças mtálicas soldadas é, ao msmo tmpo, um problma important d difícil rsolução. Parlan t al. (1981) classificam os métodos d mdição d tnsõs rsiduais, a partir do princípio físico m qu cada método s basia, m cinco grupos principais: mcânicos, ópticos, raios-x analíticos. No caso da mdição d tnsõs rsiduais m pças mtálicas, a maioria das técnicas xprimntais citadas acima prmit, nas aplicaçõs práticas, apnas a obtnção d valors m um númro rlativamnt pquno d pontos. Tais técnicas também são, muitas vzs, dstrutivas ou dispndiosas. A fotolasticidad d rflxão, na qual adr-s um film d matrial fotolástico na

2 suprfíci mtálica ants d s iniciar o procsso d soldagm, podria sr um procsso d mdição mais abrangnt mnos onroso. No ntanto, as altas tmpraturas qu ocorrm junto ao cordão d solda inviabilizam o uso dsta técnica m tais rgiõs. Uma outra limitação das técnicas xprimntais é qu poucas dstas técnicas são apropriadas para a dtrminação d tnsõs rsiduais m rgiõs qu não stjam na suprfíci das pças mtálicas. Uma das poucas opçõs, nsts casos, a difração d nêutrons, pod forncr rsultados com dsvios-padrão d 30 a 60 MPa ( até d 100 MPa nos piors casos) (Oddy t al., 1998). Dvido às dificuldads ncontradas no uso das técnicas mncionadas antriormnt, muitas vzs s rcorr a simulaçõs numéricas d soldagm, ou msmo a fórmulas mpíricas. Skhar t al. (1998) afirmam qu programas d lmntos finitos são o mio mais complto d s obtr a prvisão d tnsõs rsiduais m struturas soldadas, vncndo a limitação das formulaçõs mpíricas. No ntanto, dvido à dificuldad m s incluir todas as variávis influnts no procsso d formação d tnsõs rsiduais na soldagm, Papazoglou Masubuchi (198) rconhcm qu uma prvisão numérica mais abrangnt também é dispndiosa impraticávl para uso cotidiano. Gralmnt, também é dsjávl podr-s contar com alguma técnica xprimntal qu torn possívl a validação d simulaçõs numéricas d soldagm. Dvido às razõs mncionadas, considra-s bastant dsjávl podr-s contar com uma técnica d studo d tnsõs rsiduais m soldagm, qu não sja dstrutiva, qu sja mnos onrosa qu possa sr usada m toda as rgiõs da placa soldada. A fotolasticidad d transmissão ofrc stas caractrísticas, mas su uso é rstrito aos matriais amorfos transparnts qu aprstam propridads fotolásticas. Surg a prspctiva d s usar a soldagm d matriais fotolásticos tais como o policarbonato (PC) como modlo válido (ao mnos, qualitativamnt) para a soldagm d outros matriais. Nst trabalho propõ-s, ntão, studar a possibilidad do modlamnto da soldagm d placas d aço a partir da soldagm d PC por ar qunt ( hot air ou hot gas wlding ).. FUNDAMENTOS TEÓRICOS.1. Soldagm d plásticos por ar qunt A soldagm d plásticos por ar qunt é um procsso smlhant aos procssos d soldagm a arco d matriais mtálicos m qu a solda é consguida com a fusão d uma varta d matrial d adição dntro d uma junta (AWS, 1991). Usa como font d calor um jato d ar aqucido por rsistência létrica, num aparlho smlhant a um scador d cablo. A Figura 1 mostra o procsso d soldagm d plásticos por ar qunt. Pod-s usar a alimntação manual do matrial d adição (o matrial, nst caso, também é prssionado manualmnt contra as facs da junta). Uma outra opção é o uso d um bocal spcial qu prmit a passagm, aqucimnto prssão do matrial contra as facs da junta (bocal d solda rápida). A smlhança ntr a soldagm d plástico por ar qunt a soldagm a arco d mtais só não é complta porqu, no caso da soldagm d plásticos por ar qunt, a varta d matrial d adição não chga a s fundir compltamnt. O qu ocorr é a intrpntração das cadias poliméricas da varta da junta da placa d bas, por fito d tmpratura prssão, produzindo a soldagm (a ncssidad d prssão é outra difrnça ntr a soldagm por ar qunt procssos qu usam arco voltaico). Na soldagm d matriais poliméricos, o uso da tmpratura adquada é d grand importância. Tmpraturas xcssivas podm provocar a dcomposição do matrial. Além da tmpratura d fusão (T f ), os polímros aprsntam uma outra tmpratura d rfrência important, qu é a tmpratura d transição vítra (T g), ond ocorr, dntr outras altraçõs, a mudança d strutura, d amorfa para cristalina. No caso do PC, T f = 67 o C T g = 145 o C (Nilsn Landl, 1994). Gumblton (1989) indica, como tmpratura do ar qu sai do aparlho d ar qunt, para soldagm d policarbonato, aproximadamnt 350 o C.

3 a) Soldagm com alimntação manual do matrial d adição (soldagm d baixa vlocidad) b) Soldagm com bocal spcial para prssão pré-aqucimnto do matrial d adição (soldagm d alta vlocidad) Figura 1. Soldagm por ar qunt com alimntação manual do matrial d adição (a) com uso d bocal spcial para soldagm rápida (b).. Fotolasticidad A fotolasticidad d transmissão é uma técnica xprimntal d dtrminação d tnsõs rsiduais cujo mprgo é possívl m s tratando d matriais com propridads fotolásticas. Nsts matriais, a prsnça d tnsõs provoca modificaçõs nos índics d rfração do matrial. Tais modificaçõs são analisadas quando o matrial é colocado m um polariscópio, aparlho constituído d uma font d luz d um conjunto d films qu produzm polarização da luz. Ests films (juntamnt com o matrial analisado) slcionam, m dtrminadas dirçõs, intnsidads ou comprimntos d onda do fix d luz original, prmitindo a visualização d franjas, cuja anális prmit a obtnção d informaçõs sobr o stado d tnsõs m cada ponto da pça. As franjas podm sr isoclínicas (conjunto d pontos com msma dirção d atuação d uma das tnsõs principais) ou isocromáticas (pontos com msma difrnça ntr os valors das tnsõs principais). Os fundamntos da técnica podm sr ncontrados m Dally Rilly (1978). A dtrminação ponto-a-ponto das tnsõs σ x, σ y τ xy a partir da anális das isoclínicas isocromáticas pod sr bastant trabalhosa quando fita manualmnt. No ntanto, já xistm programas computacionais qu prmitm o procssamnto das imagns obtidas, forncndo as distribuiçõs das tnsõs ao longo d toda a placa. Os matriais qu podm sr mprgados m fotolasticidad são matriais amorfos transparnts, tais como vidro, algumas rsinas d póxi ou poliéstr, borrachas a bas d urtano policarbonato (PC). O PC é um dos matriais mais próprios para uso m fotolasticidad, aprsntando uma das maiors figuras d mérito Q (Q = E / f σ ), rlação ntr o múdulo d lasticidad a constant óptica do matrial, a qual fornc uma indicação da quantidad d franjas qu surgm quando o matrial é submtido a uma dtrminada dformação). 3. METODOLOGIA Visando invstigar a possibilidad do modlamnto da soldagm d matriais mtálicos a partir da soldagm d PC plo procsso d ar qunt, propôs-s as sguints atividads: - Anális dimnsional, buscando ncontrar um trmo adimnsional qu pudss sr utilizado como rfrência comum ao PC ao aço, nglobando as caractrísticas dos matriais, a gomtria das placas os parâmtros nrgéticos dos procssos d soldagm; - Simulaçõs numéricas d soldagm m PC m aço, visando comparar o comportamnto das tnsõs rsiduais rsultants da soldagm d cada um dos matriais; - Ralização d tsts xprimntais d soldagm d topo m qu placas d PC obtnção d imagns fotolásticas dstas placas;

4 As atividads acima mncionadas são dscritas a sguir Anális dimnsional Encontrou-s um trmo adimnsional trmo-lasto-plástico, a tp, qu prmit a considração simultâna das caractrísticas do matrial mprgado na soldagm, da gomtria das placas dos parâmtros nrgéticos dos procssos d soldagm: α E ( Q / v) atp = (1) f y Cp ρ bth ond α : xpansão térmica; E : módulo d lasticidad; f y : tnsão d scoamnto; Q : calor ftivo; v : vlocidad d soldagm; C p : calor spcífico; ρ : dnsidad; b : smi-largura da placa soldada; t h : spssura da placa soldada. Mantidas constants as dmais variávis, o adimnsional a tp é dirtamnt proporcional à rlação ntr o calor ftivo (potência térmica transfrida à placa) a vlocidad d soldagm. 3.. Simulaçõs numéricas d soldagm m aço m PC Foram conduzidas simulaçõs numéricas d soldagm m placas d PC d aço, variando a vlocidad d soldagm v o calor ftivo Q. Estas simulaçõs também foram subdivididas conform a condição d soldagm mprgada: simpls pass d calor ou soldagm d topo. Incluius, no studo, a condição simpls pass d calor porqu, no caso da soldagm por ar qunt, a soldagm d topo mostrou-s não sr possívl na prática para muitas das combinaçõs d parâmtros dsjadas. Nsts casos, tornar-s-ia difícil a comprovação xprimntal d vários dos rsultados obtidos. As simulaçõs d soldagm foram conduzidas utilizando um programa numérico basado na Técnica d Difrnças Finitas TDF (Viira Jr. t al., 001). Nst programa, adota-s uma malha d pontos sobr a mtad da placa, aprovitando a simtria da msma. Adota-s também uma squência d tmpos d anális rlativamnt pqunos. Para cada um dsts tmpos dtrmina-s a distribuição da tmpratura ao longo da placa as corrspondnts tnsõs d origm térmica. No caso d havr scoamnto m algum ponto, passa-s a uma rotina m qu as dformaçõs plásticas são dtrminadas m um procsso itrativo. No final do rsfriamnto, chga-s aos valors finais da função d tnsão d Airy m cada ponto da malha, a partir dsts valors, às tnsõs σ x, σ y τ xy. A Figura mostra a convnção adotada para as dimnsõs das placas admitidas nas simulaçõs. t h b b b L Figura. Convnção das dimnsõs das placas utilizadas nas simulaçõs numéricas d soldagm

5 Na Tabla 1 podm sr vistos as caractrísticas dos matriais os parâmtros adotados nas simulaçõs numéricas d soldagm. Tabla 1. Caractrísticas dos matriais parâmtros utilizados nas simulaçõs numéricas d soldagm Matrial Parâmtro Simb. Unidad PC Aço Condutividad térmica k J / (s mm o C) 0, x x 10-3 Dnsidad ρ Kg / mm 3 1, x ,85 x 10-6 Calor spcífico C p J / (Kg o C) Expansão térmica α 1 / o C 70 x x 10-6 Módulo d lasticidad E N / mm,4 x x 10 3 Coficint d Poisson ν 0,37 0,8 Tnsão d scoamnto f y N / mm Tmpratura d fusão T f o C Comprimnto da placa L mm Smi-largura da placa b mm Espssura da placa t h mm 4,0 3,175 A partir dos valors d σ x, σ y τ xy, calculou-s a tnsão quivalnt σ m cada ponto da malha adotada sobr as placas. Emprgou-s a tnsão quivalnt porqu prmit a considração d todas as componnts d tnsão (m alguns pontos da placa, não apnas σ x assum valors significativos). No caso do stado plano d tnsõs, σ é dada por: σ = σ + σ σ σ + τ (1) x y x y 3 xy A partir dos valors d σ, calculou-s o valor médio d σ ao longo da placa, σ, para cada simulação d soldagm. Ests valors foram divididos pla tnsão d scoamnto d cada matrial, f y, forncndo a tnsão quivalnt adimnsionalizada média ( σ / f ) Tsts xprimntais Nos tsts xprimntais utilizou-s o procsso d soldagm por ar qunt d placas d PC com uso do bocal d soldagm rápida. Foi utilizado também um dispositivo qu prmit uma crta mcanização do procsso d soldagm. O aparlho d ar qunt prmanc fixo, nquanto a placa é movimntada na vlocidad ajustada. Prmit-s a variação do ângulo do aparlho m rlação à placa, bm como a prssão xrcida sobr a varta do matrial d adição. Prviamnt, fz-s um ajust ntr os valors d control d tmpratura do aparlho d ar qunt as tmpraturas ftivamnt consguidas na saída do bocal. Esta mdição d tmpraturas foi fita com o uso d trmopars. Nos tsts xprimntais, o aparlho d ar qunt foi ajustado para qu a tmpratura do ar foss d, aproximadamnt, 350 o C. Adotou-s também o ângulo d 45 o para a inclinação do aparlho m rlação à placa. Foram adotadas as vlocidads d soldagm d,5, 7,5 1,5 mm/s. Tm-s buscado dtrminar xprimntalmnt o calor ftivo Q para vários ajusts d potência do aparlho d ar qunt para o bocal utilizado na soldagm por ar qunt. Esta dtrminação (m andamnto) é fita utilizando técnicas d rsolução d problmas invrsos m condução d calor Anális fotolástica As placas soldadas d PC foram analisadas no polariscópio, prmitindo a obtnção d imagns m qu pod-s vr a distribuição das isocromáticas sobr as placas. Como stas imagns y

6 rprsntam pontos com msma difrnça ntr as tnsõs principais (σ 1 - σ ), as tnsõs principais ( a difrnça ntr las) também foram calculadas para os valors obtidos nas simulaçõs numéricas d soldagm. Com isto pod-s comparar as isocromáticas obtidas xprimntalmnt a partir das simulaçõs numéricas. A difrnça ntr as tnsõs principais é dada por: x y ( σ σ ) = + τ 1 σ σ xy () 4. RESULTADOS E ANÁLISE Nas Tablas 3 podm sr vistos os valors obtidos para o trmo adimnsional trmo-lastoplástico a tp nos casos das soldagns m policarbonato (PC) m aço. Tabla. Adimnsionais trmo-lasto-plásticos (a tp ) corrspondnts às simulaçõs numéricas d soldagm m policarbonato (PC), com variação do calor ftivo Q da vlocidad d soldagm v Q (Calor ftivo) ( J / s ) 5,0 10,0 15,0 0,0 5,0,5 0,0040 0,0080 0,0119 0,0159 0,0199 Vlocidad 5,0 0,000 0,0040 0,0060 0,0080 0,0100 d soldagm 7,5 0,0013 0,007 0,0040 0,0053 0,0066 v 10,0 0,0010 0,000 0,0030 0,0040 0,0050 ( mm / s ) 1,5 0,0008 0,0016 0,004 0,003 0,0040 Tabla 3. Adimnsionais trmo-lasto-plásticos (a tp ) corrspondnts às simulaçõs numéricas d soldagm m aço, com variação da potência térmica ftivamnt transfrida à placa da vlocidad d soldagm Q (Calor ftivo) ( J / s ) 150,0 300,0 450,0 600,0 750,0,5 0,936 0,587 0,8807 1,1743 1,4679 Vlocidad 5,0 0,1468 0,936 0,4404 0,587 0,7339 d soldagm 7,5 0,0979 0,1957 0,936 0,3914 0,4893 v 10,0 0,0734 0,1468 0,0 0,936 0,3670 ( mm / s ) 1,5 0,0587 0,1174 0,1761 0,349 0,936 Na Figura 3 aprsnta-s os rsultados da tnsão quivalnt adimnsionalizada média σ / f y, m função do adimnisional trmo-lasto-plástico a tp, para cada matrial (PC aço) cada condição usada nas simulaçõs numéricas d soldagm (simpls pass d calor sobr placa soldagm d topo). Inicialmnt, pod-s notar qu as duas condiçõs d soldagm produzm rsultados aproximadamnt smlhants. Uma das poucas difrnças é qu, no caso da soldagm d topo d aço, a tnsão média σ / f y passa a crscr ligiramnt mnos com o adimnsional a tp (para maiors valors dst adimnsional), quando s compara com a condição d simpls passagm d calor. Isto não condiz prfitamnt com a ralidad no caso da soldagm d PC. Nas simulaçõs numéricas, admit-s fluxo d calor bidimnsional (constant com a spssura), o qu pod sr uma aproximação grossira no caso do PC, qu possui baixa condutividad térmica. Pod-s vrificar qu os rsultados obtidos para a soldagm d aço aprsntam o comportamnto sprado, isto é, σ / f crsc com o adimnsional a tp (proporcional à maior y

7 rlação ntr o calor ftivo a vlocidad d soldagm). Isto não ocorr no caso das soldagns d PC, para as quais σ / f y passa a mantr-s aproximadamnt constant para adimnsionais a tp acima d um dtrminado valor. Uma implicação disto é qu, prtndndo-s usar fotolasticidad no studo da influência da nrgia d soldagm sobr tnsõs rsiduais, o valor do adimnsioal a tp dv star abaixo d um dtrminado limit. Até st limit, σ / f y crsc com a tp, tal como ocorr no caso da soldagm d aço. No ntanto, pod sr difícil consguir-s, na prática, ralizar a soldagm d topo d PC com tais valors d a tp, principalmnt quando s trabalha com a soldagm rápida por ar qunt (uso do bocal spcial - Fig. 1 b). Nst tipo d soldagm, o calor forncido dv sr suficint para rduzir a rsistência à flxão da varta d matrial d adição. Nst trabalho, sta soldagm foi consguida com a tp da ordm d 0,004 (Q = 5 J/s; v =,5 mm/s), acima do limit d aproximadamnt 0,003. Dv-s, nst caso, invstigar a possibilidad d s consguir a soldagm variando o ângulo do aparlho, a prssão xrcida sobr o bocal, ou, ntão, utilizar a simpls passagm d calor (usandos placas mais finas, dvido à baixa condutividad térmica do PC) ao invés da soldagm d topo. Um dos inconvnints da utilização da simpls passagm d calor, além da já mncionada discrpância m rlação aos modlos tóricos ao comportamnto do aço, é qu o stado d tnsõs consguido com sta condição d soldagm pod produzir mnos franjas mnos nitidz nas imagns fotolásticas σ / f y σ / f y 0.05 (a) Pass d calor sobr placa d PC 0.05 (b) Soldagm d topo d placa d PC v =.5 mm/s v = 5.0 mm/s v = 7.5 mm/s v = 10.0 mm/s v = 1.5 mm/s v =.5 mm/s v = 5.0 mm/s v = 7.5 mm/s v = 10.0 mm/s v = 1.5 mm/s 0 a tp 0 a tp σ / f y 0.7 σ / f y 0.6 (c) Pass d calor sobr placa d aço 0.6 (d) Soldagm d topo d placa d aço v =.5 mm/s v = 5.0 mm/s v = 7.5 mm/s v = 10.0 mm/s v = 1.5 mm/s a tp v =.5 mm/s v = 5.0 mm/s v = 7.5 mm/s v = 10.0 mm/s v = 1.5 mm/s a tp Figura 3. Valors da tnsão quivalnt adimnsionalizada média ( σ / f y ) m função do adimnsional trmo-lasto-plástico a tp, para cada matrial (policarbonato aço) cada condição d soldagm (simpls pass d calor sobr placa soldagm d topo) utilizada nas simulaçõs numéricas.

8 Na Figura 4 podm sr vistos, para comparação, aspctos d curvas d msma difrnça ntr tnsõs principais (isocromáticas, m fotolasticidad) rlativas a soldagns d topo d placas d aço d policarbonato (PC). No caso da soldagm d aço (Fig. 4.a), os rsultados rfrm-s a simulação numérica, nquanto qu, para a placa d policarbonato (soldagm por ar qunt, Fig. 4.b), aprsnta-s um padrão d franjas obtido xprimntalmnt, com fotolasticidad, tal como pod sr ncontrado m Lai t al. (1991). Pod-s vr qu as figuras aprsntam aspctos smlhants, indicando qu, ao mnos, qualitativamnt, a soldagm d policarbonato a fotolasticidad podm sr mprgadas no studo das tnsõs rsiduais dcorrnts da soldagm d matriais mtálicos b (mm) σ 1 - σ Soldagm d topo d placa d aço Q = 600 J/s v = 10 mm/s L (mm) a) b) c) d) Figura 4. Gráficos imagns das curvas d msma difrnça ntr tnsõs principais (isocromáticas): a) Obtido através d simulação numérica d soldagm d topo d placa d aço ( o gráfico rfr-s à mtad da placa, ou sja, um dos lados do cordão d solda); b) Padrão d franjas típico d uma soldagm d topo d placa d PC (Lai t al., 1991) ; c) d) Imagns fotolásticas rlativas à soldagm d topo d PC d placa com 150 x 00 x 4 mm. Na Figura 4.c mostra-s uma imagm d fotolasticidad rlativa à soldagm d topo compondo uma placa d PC d 150 x 00 x 4 mm. Emprgou-s calor ftivo Q d aproximadamnt 5 J/s vlocidad d soldagm d,5 mm/s. Pod-s notar, no dtalh à dirita (Fig. 4.d), qu o padrão d distribuição das franjas isocromáticas no final do cordão d solda é bastant cornt com aqul obtido com simulação numérica (Fig. 4 a). Isto indica a adquação (mais uma vz, ao mnos, qualitativa) das simulaçõs numéricas no studo das tnsõs rsiduais

9 quando s qur studar um maior númro d casos ou quando a anális xprimntal da placa toda é difícil (caso da soldagm d matriais mtálicos, ond a fotolasticidad d transmissão não é possívl). 5. CONCLUSÃO Os studos conduzidos através d simulaçõs numéricas para vrificação da possibilidad d s usar soldagm d plásticos fotolasticidad na simulação da soldagm d matriais mtálicos indicam qu sta técnica d modlamnto aprsnta-s mais válida qualitativamnt (no sntido d mostrar a distribuição das tnsõs rsiduais m struturas mais complxas) qu quantitativamnt. Dsjando-s sta anális quantitativa, dv-s trabalhar com pqunos valors para o adimnsional trmo-lasto-plástico a tp, no caso da soldagm d PC, o qu quival a mnors rlaçõs ntr o calor ftivo a vlocidad d soldagm. A soldagm d topo, no ntanto, pod sr difícil, na prática, nstas condiçõs. Os rsultados obtidos através d simulaçõs numéricas dvrão sr comparados, futuramnt, com mais rsultados xprimntais, no caso da soldagm d PC plo procsso d ar qunt ("hot air" ou "hot gas wlding"). 6. AGRADECIMENTOS Agradc-s ao CNPq (Programa PADCT III - Procsso 60094/97-4 CEMAT Programa d bolsa d doutorado), plo suport financiro a st trabalho, aos laboratórios d Sistmas Mcânicos d Soldagm da Univrsidad Fdral d Ubrlândia plo uso dos quipamntos. 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AWS, 1991, Wlding Handbook, 8 th d., Amrican wlding Socity, USA, Vol. 3, 56 p. Dally, J.W. Rily, W.F., 1978, Exprimntal Strss Analysis, McGraw Hill, Japan, 570 p. Gumblton, H., 1989, "Hot Gas Wlding of Thrmoplastics - An Introduction", Joining and Matrials, UK, pp Lai, Z-M., Zhang, H-Q. Tang, X-C., 1991, "Photolastic Simulation Analysis on Rsidual Strss of Wldmnt", Third Intrnational Confrnc on Rsidual Strsss (ICRS III), Tokushima, Japan, pp Nilsn, L.E. Landl, R.F., 1994, Mchanical Proprtis of Polymrs and Composits, Marcl Dkkr, USA, 557 p. Oddy, A.S., McDill, J.M.J., Braid, J.E.M., Root, J.H. Marsiglio, F., 1998,a, Masurmnt and Variability of Rsidual Strsss in Wavd Rpair Wlds, Trnds in Wlding Rsarch, Procdings of th 5 th Intrnational Confrnc, AWS, USA, pp Papazoglou, V.J. Masubuchi, K. (198), "Numrical Analysis of Thrmal Strsss During Wlding Including Phas Transformation Effcts", Transactions of th ASME, USA, Vol. 104, Agosto/198, pp Parlan, A.J.A., Alln, J.S., Harrison, J.D., Lggatt, R.H., Dwight, J.B., Baily, N., Proctr, E. and Saundrs, G.G., 1981, Rsidual Strsss and thir Effct, Th Wlding Institut, UK, 55p. Skhar, N.C., Robrts, S.M., Robinson, J.M. Rd, R.C., 1998, Charactrization of Distortion During th Lasr Wlding of Waspaloy: Modling and In-Situ Procss Monitoring, Trnds in Wlding Rsarch, Procdings of th 5 th Intrnational Confrnc, AWS, USA, pp Viira Jr., A.B., Rad, D.A. Ribiro, C.R., (001), Prvisão Numérica d Tnsõs Rsiduais m c Placas Soldadas, XVI COBEM (Congrsso Brasiliro d Engnharia Mcânica), Ubrlândia, MG, 11p. 8. DIREITOS AUTORAIS Os autors são os únicos rsponsávis plo contúdo do matrial imprsso incluído nst trabalho

10 INITIAL EVALUATION OF PHOTOELASTICITY AND WELDING OF PLASTICS APPLICATIONS ON THE STUDY OF RESIDUAL STRESS IN WELDED PLATES Albrto B. Viira Jr. Fdral Univrsity of Ubrlândia - School of Mchanical Enginring - Campus Santa Mônica, Ubrlândia, MG abviira@mcanica.ufu.br Américo Scotti Fdral Univrsity of Ubrlândia - School of Mchanical Enginring - Campus Santa Mônica, Ubrlândia, MG abviira@mcanica.ufu.br Domingos A. Rad Fdral Univrsity of Ubrlândia - School of Mchanical Enginring - Campus Santa Mônica, Ubrlândia, MG abviira@mcanica.ufu.br Abstract. In this work it is prsntd an valuation of an unusual approach to study rsidual strsss in mtallic wldd plats. This approach is basd on wlding of plastics, photolastic analysis of th wldd plats and dimnsional modls to assss wlding-rlatd rsidual strsss at diffrnt matrials of plats. Through numrical simulations, th rsidual strss bhavior was invstigatd for both polycarbonat (PC) and stl plats. Th photolastic imag obtaind from th wlding of th plastic is quit cohrnt with th prdictd wlding rsidual strss distribution. Howvr, rsults from th numrical wlding simulation indicat limitations to th us of th dimnsional modls for assssing rsidual strss quantitativly, concrning mtallic plats. Kywords. rsidual strsss, photolasticity, wlding, modling, plastics wlding.