01 - Mecânica Da Fratura

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  • 7/25/2019 01 - Mecnica Da Fratura

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    EME - 012: Mecnica daFratura

    UNIFEI Campus de Itabira

    Professor: Rafael Augusto Costa Silva

    Agosto de 2015

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    ndice

    1. Metodologia de projeto

    2. Mecnica da Fratura.

    3. Introduo.

    4. Tipos de falha.

    5. Conceitos bsicos.

    6. Conceitos metalrgicos

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    Metodologia de projeto

    Tradicionalmente o termo Engenharia estrelacionado com a criao de algum objeto deutilidade, o que em geral envolve toda umasequncia de atividades.

    O desenvolvimento de um certo produto tem incioquando existe uma exigncia ou quando detectada

    uma necessidade, em relao ao mercadoconsumidor.

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    Metodologia de projeto

    O engenheiro de projeto trabalha com um grandenmero de variveis, que formam o chamado espaode projeto, ou seja, o conjunto de todos os fatoresque influem sobre a configurao do projeto.

    Um dos grandes problemas na Engenharia de projeto a incerteza que existe na quantificao das

    variveis.

    Esta quantificao pode, ou ser estimada por umaanlise aproximada, baseada em experincia anterior,ou ento pode ser feita uma determinaoexperimental atravs de ensaios.

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    Metodologia de projeto

    Logo necessrio conhecer os esforos sobre cadapea / estrutura e FAZER ENSAIOS NOS DIVERSOSTIPOS DE MATERIAL PARA ENCONTRAR SUASLIMITAES.

    Assim, com uma estimativa inicial das cargas queagem sobre a estrutura e das tenses de falha do

    material faz-se um pr dimensionamento.

    Mais especificamente vamos estudar a mecnica dafratura dos materiais.

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    Objetivos da Mecnica da fratura

    Introduzir conceitos de integridade estrutural e aspectos da avaliao da integestruturas. Apresentar diversos tipos de falhas, procedimentos para antecipafalhas. Introduzir conceito de confiabilidade e funes de risco; be

    procedimentos para ensaios em estruturas.

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    Mecnica da fratura

    Area da mecnica que estuda osprocessos mecnicos que levam propagao de fendas, fissuras eoutros "defeitos.

    Utiliza mtodos analticos da mecnicados slidos para calcular a fora motrizem uma trinca e mtodos da mecnicados slidos experimental paracaracterizar a resistncia do material.

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    Mecnica da fratura

    Aplica a fsica de tenso e deformao, em particular as teorias da elasticidade e plast

    defeitos cristalogrficos microscpicos encontrados em materiais reais, a fim de prevemecnica macroscpica dos corpos.

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    Falha

    A falha a situao em que o sistema deixa de cumprir seu requisito funcional, ou sej

    atender e desempenhar a funo para a qual foi projetado

    A falha funcional ocorre porque a capacidade do sistema de suportar uma dada deexcedida

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    Tipos de falha

    Deformao Mudana, alterao na forma no aspecto original.

    Dependem do tempo / Independem do tempo

    Fratura Ato ou efeito de fraturar-se; rompimento, quebra.

    Carga esttica / Carga cclica

    Corroso Desgaste gradual de um corpo qualquer que sofre transfo

    e/ou fsica, proveniente de uma interao com o meio ambi

    Desgaste Alterao ou reduo da forma, por frico ou atrito; c

    tempo, pelo esforo; destruio, envelhecimento, runa.

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    Tenso / Deformao

    =

    =

    Deformao especfica

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    Deformaes

    Independente

    do tempo

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    DeformaesDeformaes plsticas

    Independente

    do tempo

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    Deformaes

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    Deformaes

    Fluncia adeformaopermanente demateriais quando

    estes so sujeitos acargas ou tensesconstantes e est emfuno do tempo.

    Dependente

    do tempo

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    Fratura

    Carga esttica

    -Fratura dctil

    Ocorre apsextensadeformaoplstica.

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    Fratura

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    Fratura

    Carga esttica

    - Fratura frgil

    Ocorre pela propagaorpida de trincas,acompanhada de poucaou nenhuma deformao

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    Fratura

    Fratura frgil

    F

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    Fratura

    Fratura dctilAspecto fibroso

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    Fratura

    Carga cclica

    - Fadiga

    o fenmeno deruptura progressiva demateriais sujeitos aciclos repetidosde tenso oudeformao.

    Baixo ciclo / Alto ciclo

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    Conceitos metalrgicos

    Energia absorvida:

    Fratura frgil = pequena quantidade de energia absorvida.

    Fratura tenaz = grande quantidade de energia absorvida.

    Deformao plstica:

    Fratura frgil = baixo nvel de deformao plstica.

    Fratura dctil = alto nvel de deformao plstica.

    Micromecanismo de fratura:

    Fratura frgil = Clivagem

    Fratura dctil = Cisalhamento

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    Classificao da fratura

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    Dvidas e questionamentos