Dissertação

{en_GB=Smart hybrid Friction Stir Welded joints for Aerospace Design Applications} {} EVALUATED

{pt=Na indústria aeronáutica e espacial existe uma constante procura de soluções mais leves, resistentes e economicamente benéficas. Para tal, em alternativa às formas de ligação mais recorrentes, como a rebitagem ou parafusagem, surgiu nos últimos anos uma inovadora técnica de soldadura, Soldadura por Fricção Linear (SFL). Esta técnica permite a obtenção de juntas de elevada qualidade, geometria complexa, reduzindo tanto os custos inerentes à produção como aqueles que resultam das necessidades energéticas dos componentes em que é incorporada. Contudo, em soldaduras por SFL, é necessária a utilização de ferramentas compostas, adequadas a cada tipo de aplicação e material, e a necessidade de uma análise pormenorizada do performance mecânico. Um dos principais objetivos desta tese é então a produção e consequente estudo de juntas sobrepostas, aumentando o conhecimento acerca desta complexa tecnologia de forma a facilitar a sua introdução em estruturas aeronáuticas. Esta técnica pode ser melhorada quando combinada com a aplicação de adesivo, formando ligações híbridas, que apresentam um melhor performance mecânico. Neste trabalho foi também feita modelação por elementos finitos das juntas produzidas. SFL tem porém uma grande desvantagem em relação a outros métodos, que é a impossibilidade de inspeção da qualidade da junção durante o processo de fabrico e vida útil. Consequentemente, neste trabalho é estudada a aplicação de sensores de Bragg que permitem a monitorização de deformações em ambos os momentos. Esta tese procura então demonstrar o potencial da aplicação em larga escala desta técnica nas estruturas aeronáuticas de um futuro próximo., en=In the aerospace industry there is a constant search for lighter, more resistant and economically beneficial solutions. To that effect, as an alternative to the more common joining techniques, such as riveting or screwing, an innovative welding technique, Friction Stir Welding (FSW) emerged. This technique allows the manufacture of high-quality joints, with complex geometry, reducing both the costs inherent to the production and those resultant from the energy needs of the components in which it is incorporated. However, in FSW welds, it is generally necessary to use complex tools, suitable for each type of application and material, and the need for a detailed analysis of the mechanical performance. One of the main objectives of this thesis is the production and consequent study of overlap FSW joints, increasing the knowledge about this complex technology to facilitate its introduction in aeronautical structures. This technique can be further improved if combined with adhesive application, forming hybrid joints, which exhibit better mechanical performance. In this work the joints are also studied via a finite element modeling analysis. A significant disadvantage when compared to other joining methods is the impossibility of inspecting the quality of the joint during the manufacturing process and work-life of the joint. Consequently, in this work the application of Bragg sensors that allow the monitoring of deformations at both moments is studied. This thesis aims to demonstrate the potential of a large-scale application of this technique in the aeronautical structures of the near future.}
{pt=Soldadura por fricção linear, Técnica de ligação híbrida, Fibras de Bragg, Modelação por elementos finitos, en=Friction stir welding, Hybrid joining technique, Bragg fibers, Finite element modeling}

Novembro 13, 2018, 14:0

Orientação

ORIENTADOR

Pedro Miguel Guimarães Pires Moreira

INEGI

Investigador Auxiliar

ORIENTADOR

Virgínia Isabel Monteiro Nabais Infante

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar