A indentação de materiais maciços e filmes finos : modelação e análise inversa

Abstract

O ensaio dinâmico de dureza Vickers é utilizado na caracterização mecânica de materiais maciços e revestidos. O método dos elementos finitos é aplicado para efectuar a simulação numérica tridimensional do ensaio de dureza. A modelação do ensaio e a optimização dos parâmetros influentes na simulação numérica são objecto de estudo detalhado. É proposta uma metodologia para efectuar a determinação da complacência, desenvolvida com base no estudo da curva de carga-descarga. A geometria da indentação é relacionada com as propriedades mecânicas. No caso de materiais maciços, é proposta uma metodologia de análise inversa para determinar a curva de tensão-deformação plástica, com base na curva de carga-descarga do ensaio dinâmico de dureza, obtida com um único indentador. Em materiais revestidos, são estudadas a geometria da indentação e as distribuições de tensão e de deformação. É também tratado o problema da determinação do módulo de elasticidade de revestimentos com recurso a modelos. A finalizar, é proposta uma metodologia de análise inversa para determinar o módulo de elasticidade de revestimentos.