Eliete Pereira - LEPTEN - Universidade Federal de Santa Catarina

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3 TRABALHO EXPERIMENTAL 343.4 Caracterização da Geometria SuperficialA condutância de contato em uma junta aparafusada depende do número de pontosde contatos e de sua distribuição ao longo da superfície. Tanto o número quanto adistribuição são parâmetros diretamente relacionados com as características geométricassuperficiais, ou seja, rugosidade e ondulação. Portanto estas grandezas precisam estar bemcaracterizadas, pois são os parâmetros dos modelos a serem apresentados no próximocapítulo.3.4.1 RugosidadeAs chapas que compõem as junções aparafusadas foram cuidadosamentefabricadas especialmente para estes testes. As superfícies obtidas foram entãocaracterizadas quanto a sua geometria de superfície.As rugosidades e ondulações das superfícies de contato foram medidas por meio dorugosímetro marca Surfanalyser Federal. Considerou-se que o acabamento superficial é omesmo para as duas placas de alumínio e para as duas placas de aço inoxidável, sendoassim foi medida a rugosidade e a ondulação em apenas uma das placas segundo o tipo dematerial. Para cada superfície de alumínio e aço inoxidável, foram realizadas três medidasda rugosidade e da ondulação das mesmas, na direção radial.A Tabela 3.4, dá-nos a informação dos valores médios de Rq, que é desvio padrãodas alturas da rugosidade, e de Dq é a variância da inclinação das rugosidades. Tanto osvalores de Rq como de Dq são necessários para o calculo da condutância térmica de contatoatravés das correlações de Yovanovich (1982) e Mikic (1974), sendo que o primeiroparâmetro citado é igual ao parâmetro σ, desvio padrão das alturas do perfil, e fazendo aseguinte operação:2m = Dq , (3.3)πtemos o valor de m, que é a inclinação média absoluta do perfil da superfície. A título deinformação extra apresenta-se no Apêndice A os parâmetros de rugosidade e ondulaçãoque não serão utilizados no presente estudo.
3 TRABALHO EXPERIMENTAL 35Tabela 3.4 – Medidas de rugosidade.Parâmetros Alumínio Aço InoxRq [µm 2 ] 0,481 0,488Dq 0,259 0,196Uma fotografia do aparato experimental utilizado nas medidas de rugosidade émostrada na Figura 3.10, sendo que em (a) é mostrada a placa e o rugosímetro e em (b)uma foto mais geral, mostrando o sistema de aquisição dos dados de ondulação erugosidade da placa.(a) Placa metálica e rugosímetroFigura 3.10 – Medição de rugosidade.(b) Aquisição de dados de rugosidade3.4.2 Medidas de dureza superficialConforme mostrado no capítulo anterior, a dureza de superfícies em contato em umajunta aparafusada são parâmetros de suma importância para a deteminação da condutânciatérmica do contato entre superfícies.Existem vários métodos para a determinação da dureza superficial. No presenteexperimento adotou-se a microdureza Vickers, que representa a resistência mecânica que omaterial oferece à penetração de uma pirâmide de diamante de base quadrada e ânguloentre as faces de 136° sob uma determinada carga. A Figura 3.11 (a) mostra o equipamento
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