Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-21T11:47:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 214310.pdf: 1178570 bytes, checksum: 357336f85a436ce2f39669fcf588e908 (MD5) / Objetiva-se analisar a propagação subcrítica e crítica de descontinuidades durante a execução de testes hidrostáticos em vasos de pressão. Considera-se principalmente o teste hidrostático periódico, originado de requisitos legais, e pressões de teste da ordem de 1,5 vezes a pressão máxima admissível. Duas situações distintas foram consideradas, para permitir uma maior abrangência de análise: a primeira, representada por um vaso de pressão fabricado em aço carbono, não sujeito a mecanismos de danos durante a sua vida operacional, e contendo um defeito de fabricação do tipo falta de fusão em um bocal; a segunda é representada por uma coluna de processo fabricada em aço inoxidável austenítico, que foi submetida a corrosão-sob-tensão sob isolamento, e apresentou trincas ramificadas na superfície metálica. A análise se desenvolveu pela verificação da estabilidade e cálculo dos parâmetros relacionados à integral J. Para tanto, utilizou-se de documentos como a BS-7910 e API 579, além de formulações para cálculo de J. As tensões foram calculadas pelo método dos elementos finitos, resultando na linearização das mesmas na seção de interesse. Também foi avaliada a propagação por fadiga e corrosão-sob-tensão combinadas, e também pelo critério "leak before break". Verificou-se que no caso do vaso de aço carbono não houve qualquer propagação, enquanto que no caso da coluna de aço inoxidável houve propagações para as maiores profundidades de trincas, durante o teste hidrostático. As conclusões resultantes deste trabalho estão relacionadas a haver ou não alguma alteração durante o teste hidrostático periódico em relação ao teste hidrostático original, realizado após a fabricação. O fluxograma desenvolvido caracteriza os aspectos determinantes de uma possível propagação, devendo ser utilizado previamente à realização de um teste hidrostático periódico.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-22T05:52:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 250100.pdf: 1178570 bytes, checksum: 357336f85a436ce2f39669fcf588e908 (MD5) / Objetiva-se analisar a propagação subcrítica e crítica de descontinuidades durante a execução de testes hidrostáticos em vasos de pressão. Considera-se principalmente o teste hidrostático periódico, originado de requisitos legais, e pressões de teste da ordem de 1,5 vezes a pressão máxima admissível. Duas situações distintas foram consideradas, para permitir uma maior abrangência de análise: a primeira, representada por um vaso de pressão fabricado em aço carbono, não sujeito a mecanismos de danos durante a sua vida operacional, e contendo um defeito de fabricação do tipo falta de fusão em um bocal; a segunda é representada por uma coluna de processo fabricada em aço inoxidável austenítico, que foi submetida a corrosão-sob-tensão sob isolamento, e apresentou trincas ramificadas na superfície metálica. A análise se desenvolveu pela verificação da estabilidade e cálculo dos parâmetros relacionados à integral J. Para tanto, utilizou-se de documentos como a BS-7910 e API 579, além de formulações para cálculo de J. As tensões foram calculadas pelo método dos elementos finitos, resultando na linearização das mesmas na seção de interesse. Também foi avaliada a propagação por fadiga e corrosão-sob-tensão combinadas, e também pelo critério "leak before break". Verificou-se que no caso do vaso de aço carbono não houve qualquer propagação, enquanto que no caso da coluna de aço inoxidável houve propagações para as maiores profundidades de trincas, durante o teste hidrostático. As conclusões resultantes deste trabalho estão relacionadas a haver ou não alguma alteração durante o teste hidrostático periódico em relação ao teste hidrostático original, realizado após a fabricação. O fluxograma desenvolvido caracteriza os aspectos determinantes de uma possível propagação, devendo ser utilizado previamente à realização de um teste hidrostático periódico.

Made available in DSpace on 2016-04-01T17:55:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-11-06. Added 1 bitstream(s) on 2016-04-01T18:01:16Z : No. of bitstreams: 1 000860220_20161106.pdf: 556437 bytes, checksum: 3c96ed4a04c279bd31703c745a8e4a75 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-11-07T12:49:32Z: 000860220_20161106.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-11-07T12:50:07Z : No. of bitstreams: 1 000860220.pdf: 2313040 bytes, checksum: 7a69e068a89b4dd606af51efe7feb1d1 (MD5) / O objetivo desse trabalho foi avaliar a estabilidade torsional do sistema Targon Vet Nail (TVS) de 2,5 mm em fêmures de cães pequenos e estudar o efeito de diferentes localizações dos bolts na força torsional das construções, comparadas a placas de baixo contato Low Contact - Dynamic Compression Plate (LC-DCP®) de 2,4 mm. Trinta e seis fêmures foram obtidos de cadáveres frescos de cães pequenos e alocados em 3 grupos (n = 12), assegurando distribuição de comprimento do osso igual entre os grupos. Em todos os ossos, o ponto 1 mm abaixo do trocânter menor e outro 1 mm acima das fabelas foram marcados e uma osteotomia transversa foi realizada equidistante a essas marcações, na diáfise. No grupo 1, o osso foi fixado com o TVS de 2,5 mm com os parafusos aplicados nessas marcas pré- identificadas, deixando um espaço de 2 mm entre os fragmentos. No grupo 2, o sistema TVS também foi utilizado, mas o parafuso proximal foi colocado num local equidistante entre a marcação e a osteotomia proximal, resultando em uma distância entre os parafusos 25% mais curta. No grupo 3, placas LC-DCP® de 2,4 mm e 7 orifícios foram aplicadas à face lateral dos ossos. Todas as construções foram testadas de forma não destrutiva a uma taxa de 1ᵒ/s sob torque controlado de mais e menos 0,57 Nm durante 10 ciclos. O teste cíclico foi seguido por uma torção aguda até ocorrer falha. O último dos 10 ciclos foi usado para medir a deformação sob carga não-destrutiva. A rigidez e torque até falha foram medidos a partir das curvas finais de torque-deformação. O limite elástico foi definido como uma deformação de 1° para além do comportamento linear esperado das construções. Todos os resultados foram testados quanto à normalidade e comparados utilizando análise de variância e teste post hoc de Tukey. Valores de P < 0,05 foram considerados significativos. Torque máximo +/- desvio padrão foi 0,806 +/- 0,183 e 0,805 +/- 0,093 Nm para... / The purpose of this study was to evaluate the torsional stability of the Targon® Vet Nail System (TVS) in small canine femurs and to study the effect of different bolt locations on the torsional strength of the constructs compared to 2.4 mm Low Contact - Dynamic Compression Plates (LC-DCP®). Thirty-six femurs were harvested from fresh small dog cadavers and allocated to 3 groups (n=12) ensuring equal bone length distribution between groups. In all bones, points 1 mm below the lesser trochanter and 1 mm above the fabellae were marked and a transverse osteotomy was performed in the middle. In group 1, the bone was fixed with the 2.5 mm TVS with the bolts applied at those pre-identified marks, leaving a 2 mm gap between fragments. In group 2, the TVS was also used but the proximal bolt was placed in a location equidistant between the proximal mark and the osteotomy, resulting in a 25% shorter inter-bolt distance. In group 3, 7-hole 2.4 mm LC-DCP® plates were applied to the lateral aspect of the bones. All constructs were tested non-destructively at a rate of 1°/sec under load control between a torque of plus and minus 0.57 Nm for 10 cycles. Cyclic loading was followed by an acute torsion to failure. The last of the 10 cycles was used to measure the deformation under non-destructive load. The stiffness and torque to failure of the constructs were measured from the final torque-deformation curves. Yield point was defined as a 1° deformation beyond the expected linear behavior of the constructs. All results were tested for normality and compared using ANOVA and Tukey post hoc tests. P values < 0.05 were considered significant. Torque at yield was 0.806 +/- 0.183 and 0.805 +/- 0.093 Nm for groups 1 and 2 and 1.737 +/- 0.461 Nm for group 3. Stiffness was 0.05 +/- 0.01; 0.05 +/- 0.007 and 0.14 +/- 0.015 Nm/° for groups 1 to 3 respectively. Displacement under cyclic loading was 16.6° +/- 2.5°; 15.6° +/- 2.1° and ...

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-28Bitstream added on 2014-06-13T20:04:03Z : No. of bitstreams: 1 000736740.pdf: 3504079 bytes, checksum: d7de4ee8a25205b04239fe0e15dc1087 (MD5) / As conexões pilar-implante podem ser classificadas em externas ou internas, sendo responsáveis por influenciar não o comportamento mecânico do sistema. A conexão interna apresenta melhor selamento biológico e distribuição de forças e maior estabilidade quando comparados à conexão externa. Em algumas situações, os implantes e as estruturas a ele conectadas podem fraturar, tornando-se um grave problema para a reabilitação protética. Os implantes também podem ser inseridos em rebordos alveolares com pouca espessura, para isso, possuem diâmetros reduzidos, demonstrado uma taxa de sobrevida e de sucesso similares aos dos implantes com diâmetro regular. PROPOSIÇÃO: Investigar a resistência à fratura entre diferentes conexões, com ou sem a interposição de mini-pilar e implantes com diâmetro reduzido por meio de teste de compressão em uma máquina de ensaio universal e as distribuições de tensões nos conjuntos e parafusos de retenção pelo método de elementos finitos. MATERIAIS E MÉTODOS: 98 implantes divididos em 14 grupos (n=7), de acordo com sua conexão protética e diâmetros diferentes. Estes implantes foram inseridos em cilindros de resina com inclinação de 30° e com 3 mm de exposição. Utilizou-se pilares UCLAs e intermediários tipo mini-pilares de 2 mm. Os ensaios mecânicos foram realizados por um máquina de ensaio universal e o MEF-3D no programa computacional Solidworks®. RESULTADOS: Nos implantes de 4.0 mm de diâmetro com UCLA os maiores valores, foram obtidos, de forma decrescente: cone Morse hexagonal (CMH) , hexágono interno morse (HIM) , hexágono interno (HI) , hexágono externo (HE), cone Morse (CM), cone Morse hexagonal com microroscas (CMHM); no grupo de implantes com diâmetro reduzido os valores foram: cone morse com diâmetro reduzido (CMDR), corpo único reduzido (UNDR) e hexágono externo com... / The implant-abutment connections can be classified as external or internal, being responsible for influencing not only the mechanical behavior of the system, but also the response of the peri-implant tissues. The internal connection provides better sealing and biological distribution of forces and greater stability when compared to the external connection. In some cases, implants and structures connected to it may fracture and become a serious problem for prosthetic rehabilitation. Implants can also be inserted into alveolar ridges with little thickness to it, have reduced diameter, demonstrated a rate of survival and success similar to the regular diameter implants. PURPOSE: To investigate the fracture resistance between different connections, with or without the interposition of mini-implant and abutment with the reduced diameter through compression test on a universal testing machine and the finite element method. MATERIALS AND METHODS: 98 implants were divided into 14 groups (n = 7), according to their different diameters and prosthetic connection. These implants were inserted into the resin cylinder with an inclination of 30 ° and 3 mm exposure. We used UCLAs pillars and intermediate mini-pillars 2 mm. The mechanical tests were performed by a universal testing machine and MEF-in 3D computer program Solidworks ®. RESULTS: In implants of 4.0 mm diameter with UCLA and the highest values were obtained in decreasing the hexagon morse taper (HCM) , internal hexagon morse (HIM) , internal hexagon (HI) ,external hexagon (HE) , morse taper (CM), microthread hexagonal morse taper (CMHM) in a group of implants with reduced diameter values were worn diameter morse taper (CMDR) , worn diameter only body (UNDR) and external hexagon with worn diameter (HEDR). With the use of an abutment higher values of tensile strength were observed in the implants HI followed ...

Resumo: A estampagem tem por finalidade a fabricação de peças a partir de chapas planas. Este processo tem como um dos seus maiores usuários a indústria automobilística, que é um dos maiores mercados para aços de alta resistência e uma importante força motriz para o desenvolvimento de novos materiais e tecnologias. Desta forma, procura-se cada vez mais pesquisar a influência dos parâmetros nos processos de conformação, permitindo as indústrias conhecer melhor as variáveis e entender a estampabilidade das chapas utilizadas. Nas últimas décadas o aumento da concorrência e a crescente demanda por carros mais seguros, econômicos e menos poluentes exigiram das montadoras, siderúrgicas e comunidade científica investimentos na pesquisa de novos aços. O resultado dessas pesquisas foi o aumento significativo na utilização de aços avançados de alta resistência nos automóveis. O objetivo desse trabalho foi analisar o tipo de fratura em chapas de aço DP600 quando submetidos aos estados de tensões uniaxial, biaxial e plano de deformação, através dos ensaios de tração e estampagem (embutimento e estiramento). Para se obter o estado plano de deformação utilizou-se corpo de prova de 200mm, punção no formato cilíndrico e uma leve carga no prensa-chapas, permitindo o escoamento do material, e também com corpo de prova de 125x200mm estampado com punção hemisférico, travando totalmente a chapa; o estado biaxial de tensão obteve-se com a utilização de corpo de prova de 200x200mm, punção hemisférico e total restrição do fluxo da chapa; e através dos ensaios de tração com corpo de prova no formato “gravata” e estampagem do corpo de prova de 75x200mm, com punção hemisférico, travando totalmente a chapa foram obtidos o estado uniaxial de tensão. Foi constatado, através do MEV, que o estado de tensão teve influência no micromecanismo de fratura, principalmente no estado plano de deformação, que apresentou regiões de clivagem, portanto frágil, envoltas por alvéolos, fratura dúctil. Já nos estados uniaxial e biaxial de tração apresentaram somente alvéolos, caracterizando uma fratura dúctil clássica. Demonstrando que um material não é dúctil ou frágil, depende do estado de tensão ao qual foi submetido para provocar a fratura.

A utilização de novos materiais sempre vem acompanhada de novos desafios, e com os aços superdúplex não foi exceção. Este material, que apresenta elevada resistência mecânica e tenacidade, mostrou-se susceptível à fragilização pelo hidrogênio. Dentre outros mecanismos, uma forma que torna possível a absorção de hidrogênio pelo aço é através da aplicação de um potencial pela proteção catódica. Isto gerou uma necessidade de se quantificar a nova tenacidade do material quando exposto a esta situação. Esta investigação tem como objetivo avaliar a tenacidade do aço superdúplex em função da concentração de hidrogênio, que varia ao longo da profundidade do componente/peça. Com isso, pretende-se estimar um tamanho crítico de trinca mais "real", já que de fato a concentração de hidrogênio no interior do componente/peça é inferior àquela observada na superfície. Com estes dados é possível avaliar a criticidade de defeitos superficiais em materiais superdúplex fragilizados pelo hidrogênio e a adequação das normas de construção. Para isso utilizou-se o programa Crackwise em uma análise da mecânica da fratura linear elástica de um hardpipe. Os resultados mostraram que mesmo utilizando-se este método e mantendo-se em níveis de tensão abaixo do especificado pelas normas, os tamanhos críticos de trinca apresentaram-se perigosamente pequenos. Adicionalmente, foi simulado um gráfico da concentração de hidrogênio com a profundidade para diferentes concentrações na subsuperfície. A concentração de hidrogênio na subsuperfície representa os diversos potenciais em proteção catódica a que o material pode estar submetido e, com isso, gera uma possibilidade de escolha, quando da definição de um potencial menos prejudicial. / The use of new materials is always accompanied by new challenges, and the superduplex stainless steel is not an exception. This material, which presents high mechanical strength and toughness, has shown susceptibility to hydrogen embrittlement. Among other mechanisms, steel can be charged with hydrogen during cathodic protection, which makes most relevant to evaluate the effect of this hydrogen on the toughness of the material. This research aims to evaluate the toughness of the superduplex stainless steel as a function of the hydrogen concentration, which varies with the depth in the component / part. As a practical result of this work, one may estimate a more realistic critical size of a crack, since in fact the concentration of hydrogen inside the component / part is lower than that observed on the surface. With these data is possible to avail the criticality of defects in superduplex materials weakened by hydrogen and to adapt the building standards. For this, it was used a program named Crackwise in a linear elastic fracture mechanical analysis of a hardpipe. The results showed that even using this method and remain the levels of tension below the standards specified, the critical size of crack proved to be dangerously small. Moreover, we simulated a graphic of hydrogen concentration with depth for different concentrations on the surface. The concentration of hydrogen on the surface is related to the electric potential applied in the cathodic protection, which opens a possibility to better define the less harmful cathodic protection parameters.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-05-26T19:44:50Z No. of bitstreams: 1 2017_FernandoHipólitoBarrosTrindadedaSilva.pdf: 23709598 bytes, checksum: 40d511f5d4cb85bb5dabfb8e04b2a7dc (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-05-26T22:44:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_FernandoHipólitoBarrosTrindadedaSilva.pdf: 23709598 bytes, checksum: 40d511f5d4cb85bb5dabfb8e04b2a7dc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T22:44:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_FernandoHipólitoBarrosTrindadedaSilva.pdf: 23709598 bytes, checksum: 40d511f5d4cb85bb5dabfb8e04b2a7dc (MD5) Previous issue date: 2017-05-26 / Devido à composição heterogênea do concreto, esse material apresenta uma grande variedade de comportamentos, dependendo da forma como é carregado, bem como da geometria da peça. Em virtude disso, torna-se importante o desenvolvimento de estudos numéricos com objetivo de complementar a compreensão desse material. O Método dos Elementos Finitos (MEF) possui grande versatilidade para simular fenômenos físicos, sendo por esse motivo, bastante empregado no estudo do comportamento mecânico de estruturas de concreto. Em vista disso, este trabalho objetiva formular e implementar, por meio do MEF, um modelo 2D baseado na plasticidade para simular a fissuração do concreto no modo I e modo misto (I+II). Para tanto, o modelo faz uso dos conceitos da mecânica da fratura para materiais quase frágeis aplicados a elementos de junta interpostos entre os elementos da malha. Tal modelo funciona por meio da “abertura” dos elementos de junta, simulando, assim, a fissuração no concreto. Isso permite a visualização, após a análise, das descontinuidades obtidas pela separação física dos elementos finitos. Isto representa uma vantagem significativa, uma vez que permite a comparação dos padrões de fissuração obtidos com ensaios experimentais. A validação do modelo se deu por meio de comparações com resultados experimentais com diferentes modos de falha. Os resultados numéricos obtidos foram satisfatórios quando comparados com os experimentais. Verificando, assim, que o modelo implementado é capaz de simular adequadamente a fissuração em peças de concreto. / Due to the heterogeneous composition of concrete it presents a wide range of behaviors, depending on how loading are applied, as well as the geometry of the structure. Thus, the development of numerical model to better understand this material becomes important. The Finite Element Method (FEM) has shown great versatility to simulate physical phenomena, for that reason it is often used to model the mechanical behavior of concrete. Due to this fact, this dissertation aims to formulate and implement through the FEM a two-dimensional model based on plasticity in order to simulate concrete cracking in mode I and mixed mode (I + II). The model makes use of concepts of fracture mechanics, for quasi-brittle materials and joint elements placed between finite elements. Such model works through the "opening" of joint elements, thus, simulating concrete cracking. This allows, after analysis, to identify the discontinuities by means of a physical gap between elements. It represents a significant advantage against smeared crack models, since it allows the comparison of numerical and experimental cracking patterns. The model was validated by comparison with experimental results with different failure modes. Data numerical results were in good agreement when compared with experimental data, thus, verifying the proposed model is able to simulate properly cracking in concrete specimens.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-05-25T18:39:22Z No. of bitstreams: 1 2017_MarceloAvelarAntunes.pdf: 6625349 bytes, checksum: be484b2964cfc7af247df155d40aebb2 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-06-06T17:41:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_MarceloAvelarAntunes.pdf: 6625349 bytes, checksum: be484b2964cfc7af247df155d40aebb2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T17:41:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_MarceloAvelarAntunes.pdf: 6625349 bytes, checksum: be484b2964cfc7af247df155d40aebb2 (MD5) Previous issue date: 2017-06-06 / Este trabalho propõe soluções para fadiga por fretting utilizando fatores concentradores de tensão modificados para ligas de aço, alumínio e titânio, os quais são utilizados para se obter fatores de intensidade de tensão na análise com base na Mecânica da Fratura Baseada em Deformação. Primeiramente, um modelo numérico bidimensional com consideração de material elástico, isotrópico e homogêneo foi criado através do método dos elementos finitos. Assumiu-se que a nucleação da trinca ocorreu no ponto de máxima tensão normal na direção da carga remota de fadiga, seguindo uma trajetória retilínea sob tal ponto, da qual se extraíram os campos de tensões atuantes. Uma grande quantidade de campos de tensão foi gerada modificando-se, um de cada vez, parâmetros importantes no estudo de fretting, a saber: o coeficiente de atrito, a carga remota de fadiga, o raio do pad e o material. Todos os modelos propostos seguiram o regime de deslizamento parcial, com bons resultados sido obtidos quando comparados com as soluções analíticas. Através de funções de peso, fatores de intensidade de tensão elásticos sob o modo I foram obtidos, os quais foram então usados para se computar . Uma análise do comportamento de é então apresentada, seguida de sugestões de seu uso para se levarem em conta efeitos de plasticidade, conhecidamente presentes em no fenômeno de fretting. / This study presents modified stress concentration factor solutions for steel, aluminum and titanium materials under fretting fatigue conditions. solutions are used to obtain stress intensity factors in strain-base fracture mechanic analysis. At first, 2D numerical models with elastic, isotropic and homogeneous materials were created using finite element method. It was assumed that under the maximum tangential load in the bulk stress direction, a straight-line crack path was formed and all stress fields in such path were extracted. A vast number of stress fields were obtained by changing - one at a time – important fretting parameters, namely: coefficient of friction, bulk stress intensity, pad radius and material. All configurations respected a partial slip contact condition and the results obtained showed good agreement with the ones obtained analytically. Weight functions were used to obtain stress intensity factors under mode I, which were then used to compute . An analysis of behavior is then presented and discussed, followed by suggestions of its use taking into account plasticity, knowingly involved in fretting fatigue.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-08-01T18:45:02Z No. of bitstreams: 1 2017_EduardoMartinsFontesdoRêgo.pdf: 7291379 bytes, checksum: 926fc7bacaecee6dd752d2d7412a3c4c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-24T16:43:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_EduardoMartinsFontesdoRêgo.pdf: 7291379 bytes, checksum: 926fc7bacaecee6dd752d2d7412a3c4c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-24T16:43:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_EduardoMartinsFontesdoRêgo.pdf: 7291379 bytes, checksum: 926fc7bacaecee6dd752d2d7412a3c4c (MD5) Previous issue date: 2017-08-24 / No presente trabalho é proposta uma metodologia para estimar a vida útil de componentes sob fadiga por fretting utilizando o modelo da Mecânica da Fratura Baseada em Deformação (MFBD), que é basicamente um modelo da Mecânica da Fratura Linear Elástica (MFLE) desenvolvido para considerar os efeitos da não linearidade do material. Neste modelo não há necessidade de distinguir a vida em iniciação e propagação de trincas, a vida é considerada como sendo apenas de propagação. Considera-se a modelagem de trinca curta, na qual o comportamento do material é não linear, isto é, fora do domínio da MFLE. A propriedade de plasticidade do material é levada em conta pela curva de Ramberg-Osgood em associação com a regra de Neuber. No final do processo de estimativa de vida, a regra de crescimento de trincas de Paris-Erdogan é aplicada para obter o número de ciclos. O fator de intensidade de tensão é obtido pelo método da Função Peso, no qual as distribuições de tensões são obtidas pelo Método dos Elementos Finitos (MEF) por meio do programa comercial ANSYS, onde considera-se o contato entre dois corpos. A análise numérica apresentada aqui para a estimativa da vida de fadiga por fretting é comparada com dados experimentais do alumínio 7050-T7451. / In the present work, a methodology is proposed to estimate the life of components under fretting fatigue using Strain-based Fracture Mechanics (SBFM) models, which is basically a modification of the Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM) to consider the non-linear properties of materials under the aforementioned condition. This model does not require two steps to model fatigue life, being considered only the life propagation. A short crack behavior is applied here, where the material behavior is non-linear, i.e., outside the LEFM domain. The plasticity property of the material is taken into account by the Ramberg-Osgood curve in association with the Neuber rule. At the end of the process, the Paris-Erdogan crack growth rule is applied to estimate the fatigue life N. The Stress Intensity Factor is obtained by Weight Function method, where the stress distribution are computed by Finite Element Method (FEM) through the commercial program ANSYS, taking in consideration the contact between the surfaces. The numerical analysis presented here for estimation of fretting fatigue life is compared with experimental available data from aluminum 7050-T7451.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-03-09T16:28:07Z No. of bitstreams: 1 2017_GuilhermeFreireVieiralves.pdf: 11866379 bytes, checksum: 4910a3ef1b22e85607c7643776cbcdfb (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-13T20:30:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_GuilhermeFreireVieiralves.pdf: 11866379 bytes, checksum: 4910a3ef1b22e85607c7643776cbcdfb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-13T20:30:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_GuilhermeFreireVieiralves.pdf: 11866379 bytes, checksum: 4910a3ef1b22e85607c7643776cbcdfb (MD5) Previous issue date: 2018-03-13 / Esse trabalho apresenta uma análise dos comportamentos mecânicos em diferentes tipos de estruturas considerando o efeito da viscoelasticidade, associado com presença de trincas. Além disso, também é feito uma análise de deslocamentos em uma estrutura metálica submetida a altas temperaturas. A pesquisa visa é avaliar a predição da Taxa de Liberação de Energia () dependente do tempo e da temperatura em estruturas viscoelásticas, além de avaliar os deslocamentos apresentados em estruturas metálicas submetidas a altas temperaturas considerando o efeito da fluência. Para tal, é feito uma análise de deslocamentos e de variando no tempo de uma placa viscoelástica fissurada, além de uma análise do comportamento mecânico e da Taxa de Liberação de Energia em um cilindro viscoelástico fissurado submetido à variação de temperatura, analisando ora o comportamento de materiais termo-reologicamente simples, ora o de materiais termo-reologicamente complexos. É feito, ainda, uma análise da predição da Taxa de Liberação de Energia em um pressurizador de um reator de uma usina nuclear do tipo PWR e um estudo do desenvolvimento dos deslocamentos de uma estrutura metálica submetida à situação de incêndio, analisando a influência das parcelas contribuintes para o deslocamento. Os principais resultados apontam que os comportamentos das estruturas viscoelásticas apresentam grande variabilidade ao longo do tempo e que a não consideração de deslocamento de origem viscoelástica (fluência) pode gerar erros considerados na evolução do deslocamento de estruturas metálicas submetidas a altas temperaturas. / This work presents an analysis of the mechanical behavior in different types of structures considering the effect of viscoelasticity, associated with the presence of cracks. Moreover, a displacement analysis was also performed on a steel structure subjected to high temperatures. The main goal of the research is measure the prediction of Energy Release Rate () dependent on time and temperature in viscoelastic structures, as well as the evaluation of displacements in steel structures subjected to high temperatures considering the effect of creep. For this, it’s made an analysis of the displacements and varying in time of a fissured viscoelastic plate, besides an analysis of the mechanical behavior and the Energy Release Rate in a viscoelastic cylinder cracked under temperature variation, analyzing the behavior of simple thermo-rheologically materials, or that of complex thermo-rheologically materials. Moreover, is also made an analysis of the prediction of Energy Release Rate in a reactor pressure vessel of a PWR nuclear power plant and a study of the development of the displacements of a steel structure submitted to a fire situation, analyzing an influence of the contributing portions for the displacement. The main results indicate that the behavior of the viscoelastic structures present great variability over time and that the lack of consideration of viscoelastic displacement (creep) can generate errors considered in the evolution of the displacement of steel structures subjected to high temperatures.