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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.97.2014.tde-24072014-152039
Documento
Autor
Nome completo
Mateus Botani de Souza Dias
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Lorena, 2014
Orientador
Banca examinadora
Machado, Antonio Jefferson da Silva (Presidente)
Baldan, Carlos Alberto
Pacheco, Clara Johanna
Título em português
Construção de um transdutor quase-estatíco de tensão mecânica em propriedades magnéticas, aplicado a Liga (Fe0,8Al0,2)98.B2
Palavras-chave em português
FeAlB
GALFENOL
Magnetostricção
Transdutor
Resumo em português
No presente trabalho, foi construído um transdutor para medir as variações da indução magnética (B) e magnetostricção (?) de materiais ferromagnéticos macios em função de campo magnético aplicado (H) (voltagem V) e tensões mecânicas (?). O transdutor possui duas bobinas de excitação ligadas a uma fonte de corrente/voltagem (para aplicar o campo magnético no elemento magnetostrictivo) e um núcleo magnético, para concentrar o fluxo magnético no material ferromagnético. A magnetostricção é medida por extensômetria, a tensão mecânica é aplicada por uma máquina de ensaios universal (EMIC), a indução magnética é medida utilizando uma bobina de captura conectada a um fluxímetro e a aquisição dos dados foi realizada por um programa em Labview. O sistema mede curvas de M vs V e ? vs V para ? constante e também M vs ? e ? vs ? para V constante. A partir dessas curvas, é possível adquirir a sensibilidade do material e analisar a sua viabilidade em aplicações como sensores e atuadores. Utilizando este transdutor, foi possível caracterizar uma liga de FeAlB e comparar com uma amostra de GALFENOL, que é o material mais usado desta classe. As ligas apresentam sensibilidades (acima de 10 MPa) da ordem de 0,020 T/MPa para o GALFENOL e 0,012 T/MPa para a liga de FeAlB. Considerando que a liga de FeAlB não apresenta a melhor composição química, há muitas coisas para estudar ainda, como diferentes composições químicas e o processamento adequado para obter a textura desejada.
Título em inglês
Construction of a quasi static transducer of mechanical load at magnetic properties, applied on (Fe0.8Al0.2)98B2 alloy
Palavras-chave em inglês
FeAlB alloys
GALFENOL
Magnetostriction
transducer device
Resumo em inglês
In the present research, a transducer was built to measure the changes of magnetic induction (B) and magnetostriction (?) for soft ferromagnetic materials in function of applied magnetic field (H) (voltage V) and mechanical stress (?).The transducer comprises two excitation coils connected at a current/voltage supply (to apply the magnetic field in the magnetostrictive element) and a magnetic core, to concentrate the magnetic flux in the ferromagnetic material. The magnetostriction is measured by strain gauges, the mechanical stress is applied by a material test system (EMIC), the magnetic induction is measured using a pick-up coil connected to a fluxmeter and the acquisition of the data was measured by a Labview software. These systems measure the curve B vs. V and ? vs. V for constant ? and B vs. ? e ? vs. ? for constant V. From this curves, it is possible to acquire the material´s sensibility and analyse the feasibility of then in application like sensor and actuators. Using this transducer, it was possible to characterize a FeAlB alloy and to compare it with a GALFENOL sample, which is the most used material of this class. The alloys show sensibility (up to 10 MPa) about 0,020 T/MPa to the GALFENOL and 0,012 T/MPa to FeAlB alloy. If we consider that the FeAlB alloy does not have the best chemical composition to reach the higher magnetostriction, there is a lot o thing to study, like different composition and the appropriate processing to obtain the desired texture.
 
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EMD14002_C.pdf (6.35 Mbytes)
Data de Publicação
2014-07-24
 
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