Submitted by PPG Odontologia (odontologia-pg@pucrs.br) on 2018-03-15T15:35:44Z No. of bitstreams: 1 P?MELLA_TOMAZI_GODOY_DE_OLIVEIRA_DIS.pdf: 1304084 bytes, checksum: caf3b44234731105c91e07d645c0f956 (MD5) / Rejected by Tatiana Lopes (tatiana.lopes@pucrs.br), reason: Devolvido porque o sum?rio do pdf est? desconfigurado. on 2018-03-28T11:41:16Z (GMT) / Submitted by PPG Odontologia (odontologia-pg@pucrs.br) on 2018-05-25T13:25:14Z No. of bitstreams: 1 P?MELLA_TOMAZI_GODOY_DE_OLIVEIRA_DIS.pdf: 1304084 bytes, checksum: caf3b44234731105c91e07d645c0f956 (MD5) / Approved for entry into archive by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2018-06-11T16:26:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 P?MELLA_TOMAZI_GODOY_DE_OLIVEIRA_DIS.pdf: 1304084 bytes, checksum: caf3b44234731105c91e07d645c0f956 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-11T16:31:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 P?MELLA_TOMAZI_GODOY_DE_OLIVEIRA_DIS.pdf: 1304084 bytes, checksum: caf3b44234731105c91e07d645c0f956 (MD5) Previous issue date: 2018-01-25 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / Aims: to evaluate in vitro the fracture strength and failure pattern of endocrown restorations performed with Incoris TZI ceramics, Celta Duo and Empress CAD cemented on endodontically treated molars. Materials and methods: forty extracted sound molars were randomly distributed into 4 groups (n = 10). After being endodontically treated, they were restored with endocrowns carried out through the CEREC system with three different materials: Empress CAD (Ivoclar Vivadent), Celta Duo (Dentsply/Sirona) or Incoris TZI (Dentsply/Sirona). After, they were subjected to mechanical fatigue testing with vertical load application of 200N, totalling 500,000 cycles. Subsequently, the samples were submitted to the maximum fracture load under compressive force on the long axis of the tooth at cross-head speed of 1mm/min.. After the fracture strength testing the fracture patterns were evaluated being classified as repairable (cusps) or irreparable (pulp chamber floor rupture). Results: Sound: 4306Na ? 716.5; Incoris TZI: 3770NAb ? 846; Empress CAD: 1994Nc ? 498.5; Celta Duo: 3298Nb ? 1121. The Incoris TZI and Celta Duo presented the same proportion of irreparable fractures, 60%. The Empress Cad presented the same proportion for the repairable and irreparable fractures (50%). Conclusion: The Incoris TZI presented higher fracture strength, followed by Celta Duo, but did not differ statistically. In turn, the Empress CAD differed statistically from the others presenting lower fracture strength. The Incoris TZI and Celta Duo presented the same prognosis of failures with predominance of irreparable failures. / Objetivos: avaliar in vitro a resist?ncia ? fratura e o padr?o de falha de restaura??es endocrown realizadas com as cer?micas inCoris TZI, Celtra Duo e Empress CAD cimentadas sobre molares tratados endodonticamente. Materiais e m?todos: quarenta dentes molares h?gidos extra?dos foram distribu?dos aleatoriamente em 4 grupos (n=10). Ap?s serem endodonticamente tratados, foram restaurados com endocrowns realizadas atrav?s do sistema CEREC/InLab (Sirona) com tr?s diferentes materiais: Empress CAD (Ivoclar Vivadent), Celtra Duo (Dentsply/Sirona) ou inCoris TZI (Dentsply/Sirona). Ap?s, foram submetidos ? fadiga mec?nica com aplica??o de carga vertical de 200N, totalizando 500.000 ciclos. Posteriormente, foi testada a carga m?xima de fratura com for?a compressiva no longo eixo do dente sob velocidade de 1mm/min.. Ap?s o ensaio foram avaliados os padr?es de fratura e classificados em repar?veis (c?spides) ou irrepar?veis (assoalho da c?mara pulpar). Resultados: H?gidos: 4306Na ? 716,5; inCoris TZI: 3770Nab ? 846; Empress CAD:1994Nc ? 498,5; Celtra Duo: 3298Nb ? 1121. O grupo inCoris TZI e Celtra Duo apresentaram a mesma propor??o de fraturas irrepar?veis, 60%. O grupo Empress Cad apresentou a mesma propor??o para as fraturas repar?veis e irrepar?veis (50%). Conclus?o: O grupo inCoris TZI apresentou maior resist?ncia ? fratura, seguido do grupo Celtra Duo, mas n?o diferiram estatisticamente. Por sua vez, a cer?mica Empress CAD diferiu estatisticamente das demais apresentando menor valor de resist?ncia ? fratura. O grupo Incoris TZI e Celtra Duo apresentaram o mesmo progn?stico de falhas com predomin?ncia de falhas irrepar?veis.

Este trabalho apresenta um estudo prático da aplicação do conceito Leak Before Break (LBB), usualmente aplicado em usinas nucleares, em uma tubulação fabricada a partir de aço AISI 316LN soldada com a utilização de eletrodo revestido AISI 316L. O LBB é um critério fundamentado em análises de mecânica da fratura, que considera que um vazamento proveniente de uma trinca, presente em uma tubulação, possa ser detectado por sistemas de detecção de vazamento, antes que esta trinca alcance um tamanho crítico que implique na falha da tubulação. Na tubulação estudada, foram realizados ensaios mecânicos de tração e análises de Ramberg-Osgood, bem como ensaios de tenacidade à fratura para a obtenção da curva de resistência J-R do material. Os ensaios foram realizados considerando o metal base, a solda e a zona termicamente afetada (ZTA), nas temperaturas de operação de uma planta nuclear. Para as propriedades mecânicas encontradas nos ensaios foram realizadas análises de carga limite para se determinar o tamanho da trinca que cause um vazamento detectável e, também, o seu tamanho crítico que cause a falha por colapso plástico. Para o tamanho crítico de trinca encontrado na solda, região que apresentou a menor tenacidade, foram realizadas análises de Integral J e de módulo de rasgamento T, considerando falha por rasgamento dúctil. Os resultados demonstram um comportamento bem definido entre o metal base, a ZTA e a solda, onde o metal base apresenta um comportamento altamente tenaz, a solda um comportamento pouco tenaz e a ZTA apresentou propriedades mecânicas intermediárias entre o metal base e a solda. Utilizando o software PICEP, foram determinadas as curvas de taxa de vazamento versus tamanho de trinca e também o tamanho crítico da trinca, considerando análise por carga limite. Observou-se que, após certo tamanho de trinca, a taxa de vazamento do metal base é muito maior do que para a ZTA e solda, para um mesmo comprimento de trinca. Isso ocorre porque é esperado que a trinca cresça de forma mais arredondada no metal base, devido à sua maior tenacidade. O menor tamanho crítico de trinca foi encontrado para o metal base para trincas circunferenciais. Para as análises de Integral J realizadas na solda, foi demonstrado que a falha por rasgamento dúctil não ocorrerá nas condições consideradas e essa hipótese foi sedimentada pela análise de mecânica da fratura elasto-plástica (MFEL) com o uso do diagrama J/T. Dessa forma, pode-se concluir que a tubulação estudada estaria apta a ser empregada em um circuito primário de um reator que utilizasse o critério de LBB, nas condições de carregamento e geometria consideradas. Adicionalmente, concluiu-se que nessas condições apenas o modo de falha por colapso plástico é esperado. / This work presents a study of application of the Leak Before Break (LBB) concept, usually applied in nuclear power plants, in a pipe made from steel AISI type 316LN welded a coated electrode AISI type 316L. LBB concept is a criterion based on fracture mechanics analysis to show that a crack leak, present in a pipe, can be detected by leak detection systems, before this crack reaches a critical size that results in pipe fail. In the studied pipe, tensile tests and Ramberg-Osgood analyses were performed, as well as fracture toughness tests for obtaining the material resistance curve J-R. The tests were performed considering the base metal, weld and heat affected zone (HAZ), at the same operating temperatures of a nuclear power plant. For the mechanical properties found in these tests, load limit analyses were performed in order to determine the size of a crack which could cause a detectable leakage and the critical crack size, considering failure by plastic collapse. For the critical crack size found in the weld, which is the region that presented the lowest toughness, Integral J and tearing modulus T analyses were performed, considering failure by tearing instability. Results show a well-defined behavior between the base metal, HAZ and weld zones, where the base metal has a high toughness behavior, the weld has a low toughness behavior and the HAZ showed intermediate mechanical properties between the base metal and the weld. Using the PICEP software, the leak rate curves versus crack size and also the critical crack size were determined by considering load limit analysis. It was observed that after a certain crack size, the leak rate in base metal is much higher than for the HAZ and the weld, considering the same crack length. This occurs because in the base metal crack, it is expected that the crack grows in a more rounded form due to its higher toughness. The lowest critical crack size was found for the base metal presenting circumferential cracks. For the Integral J analyses performed in the weld, it was demonstrated that the failure by tearing instability will not occur under the considered conditions and this hypothesis was confirmed by elastic-plastic fracture mechanic (EPFM) analysis using the J/T diagram. Thereby, it can be concluded that it would be possible to apply the investigated pipe in a primary circuit of a reactor that utilizes the criterion LBB under the considered geometry and load conditions. Additionally, it was found that under these conditions, only the failure mode by plastic collapse is expected.

O trabalho analisa e caracteriza as incertezas na Análise de Tolerância ao Dano (DTA - Damage Tolerance Analysis) devidas a variações nos espectros de cargas obtidos para as aeronaves F5-E da FAB, com a finalidade de averiguar se os intervalos de inspeção obtidos ao final das análises são significativamente alterados em função de possíveis desvios estatísticos dos dados coletados. Os efeitos de incertezas no espectro de carregamento dinâmico sobre as curvas de propagação de trincas em pontos críticos da aeronave foram analisados através da variação do "mix" original de missões levantado na campanha realizada em 1992-1993 para as aeronaves F5-E do 1 GAC da Base Aérea de Santa Cruz (BASC). Para as análises de crescimento de trincas, foi utilizada a formulação proposta por Forman et alii (1993), e os efeitos de retardo foram analisados segundo as equações propostas por Wheeler (1972) e Willenborg (1974). Com as análises realizadas, foi possível quantificar os possíveis impactos das variações no espectro de cargas sobre os intervalos de inspeção atuais. Os resultados obtidos poderão servir de subsídio para a Revisão da Análise de Tolerância ao Dano da aeronave F-5E BR (aeronaves F-5E modernizadas pela Embraer), projeto a ser realizada pelo Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), com início previsto para o futuro próximo.

Faz-se no presente trabalho um estudo de Mecânica da Fratura em discos, cilindros compactos e cascas cilíndricas. Em primeiro plano apresentam-se resultados quantitativos do modo I de carregamento da trinca com resultados que apresentam um procedimento prático e simples para se obter o fator intensidade de tensão, Ki, concentrando-se principalmente na obtenção do fator intensidade de tensão adimensional Y. É apresentada uma solução para discos com trinca radial na borda submetidos a carregamentos de tração discretos. São apresentadas soluções para cilindros compactos com as seguintes geometrias de trincas: i) trinca superficial submetida a tração e momento; ii) trinca exissimétrica externa submetida a tração; e iii) trinca circular interna sob tração e torção. São apresentadas, ainda, soluções para cascas cilíndricas, tanto com trincas passantes como com trincas não passantes, e, para ambos os casos, analisam-se os carregamentos de tração, momento, e pressão interna aplicados ao cilindro. E em segundo plano apresentam-se estudos qualitativos sobre modos mistos de carregamento da trinca com suas características e peculiaridades próprias, onde são analisados a velocidade e a direção de propagação da trinca, e os corpos-de-prova utilizados para pesquisa experimental de modos mistos.

A maioria dos laminados de material composto é sensível a entalhes de forma geral e comporta-se, na presença de orifícios circulares, como os metais na presença de trincas. Neste trabalho, foi desenvolvido urn programa experimental visando caracterizar a sensibilidade ao entalhe e a tolerância ao dano de laminados de carbono/epoxy. Todos os laminados forarn construídos com tecido, e as diferentes famílias ensaiadas permitiram avaliar o efeito da presença de camadas a 45 no sau comportamento. Os resultados experimentais foram correlacionados com alguns critérios de ruptura existentes para laminados entalhados, e a validade das hipóteses básicas utilizadas em cada um deles foi analisada. Finalmente, foi proposta uma alteração na aplicação do critério de Mar e Lin, permitindo avaliar o comportamento à fratura de laminados com urn percentual qualquer de camadas a 45 baseando-se no comportamento dos dois laminados extremos: com 100% das camadas a 0/90 e 100% a 45. x

Uma análise experimental de uma junta cilíndrica carbonojepóxi-aJUDÚnio foi efetuada para se conhecer como agem os diferentes mecanismos de transferência de carga sob carregamento compressivo. A junta tem três sistemas principais de transferência. de carga: parafusos, colagem e contato direto entre os cilindros. O experimento isola cada sistema ou suas combinações e permite uma análise comparativa dos campos de deformação. A influência do número de parafusos e a. adição de uma segunda fileira de parafusos é também investigada. Vlll

O cálculo da vida útil de estruturas quanto à fadiga aborda, entre outros aspectos, a análise da propagação de trincas ao longo da vida operacional. Neste sentido, o enfoque determinístico é consagrado na indústria por ter sua teoria amadurecida (isto é, trata-se de um método mais antigo), bem como por ser amplamente reconhecido e aceito pelos órgãos certificadores. O presente trabalho aborda outro enfoque da avaliação quanto à fadiga, que é o enfoque probabilístico. Entre outros aspectos, este enfoque emprega conceitos de estatísticas e probabilidades na avaliação de configurações estruturais submetidas a carregamentos cíclicos. Serão apresentados ao logo deste trabalho o conceito de EIFS (equivalent initial flaw size) e uma metodologia desenvolvida para a sua determinação a partir de resultados de ensaios de fadiga. Os resultados de ensaios de fadiga analisados no presente trabalho são provenientes de dois componentes estruturais: um olhal e uma junta de cisalhamento. Estes componentes foram selecionados para esta avaliação devido a sua vasta aplicação na indústria. Foram ilustrados ao longo do trabalho os ganhos decorrentes da aplicação do enfoque probabilístico, para as duas configurações. Conforme será detalhado, foi verificado que para a junta de cisalhamento o enfoque probabilístico levaria ao cálculo de uma vida operacional maior que a determinada por meio do enfoque determinístico tradicional. Para o olhal, tal aumento só foi verificado para uma pequena faixa de tensões de carregamento. O conceito de EIFS consiste em um dos pilares da análise de confiabilidade de estruturas, posto que é um dos parâmetros de entrada para uma análise integrada, em que diversos fatores são considerados simultaneamente. Recentemente o meio acadêmico está abordando com maior frequência o enfoque probabilístico e a indústria está paulatinamente reconhecendo os ganhos que podem advir da sua aplicação consistente.

Para a indústria aeronáutica e aeroespacial os materiais compósitos são considerados materiais estratégicos, pois permitem redução de peso estrutural da aeronave ou veículo espacial mantendo o desempenho mecânico exigido para suportar as diversas situações de carregamento mecânico. É essencial, portanto, obter parâmetros para definir as propriedades mecânicas dos vários tipos de compósitos que serão utilizados por projetistas nas diversas áreas onde são empregados. As propriedades mecânicas de compósitos estruturais dependem, dentre outros fatores, da matriz com a qual são manufaturados. O empilhamento de camadas de fibras de reforço faz com que a região interlaminar seja o ponto de menor resistência mecânica em compósitos aeroespaciais. Uma das propriedades dos compósitos de matriz polimérica ou mesmo matriz de Carbono Reforçado com Fibras de Carbono (CFRC) é possuir baixa resistência ao cisalhamento interlaminar, e como conseqüência, apresentam baixa tenacidade à fratura interlaminar. É importante a determinação da tenacidade à fratura quando a solicitação mecânica se baseia na tração (descolamento) interlaminar. Neste caso a propriedade determinada é a taxa de liberação de energia de deformação interlaminar (GIc). O trabalho pretende desenvolver uma metodologia para essa finalidade

O conceito do elemento distorcido tem sido adotado para construção de elementos especiais, que são utilizados no método convencional de elementos finitos, na análise elástica do fator de intensidade de tensão (FIT) para trincas. O uso desta técnica permite obter tensões e deformações singulares na ponta da trinca e conduz a razoáveis precisões. O elemento triangular e quadrilátero distorcido têm sido empregados junto com vários métodos de cálculo do FIT. Entre esses métodos inclui-se o cálculo da energia de Griffith, integral J, técnica da derivada da rigidez e da extrapolação do deslocamento. Neste trabalho considera-se a geometria de uma chapa retangular com duas trincas simétricas de borda. Para os diversos modelos elaborados os fatores de intensidade de tensão são avaliados para diferentes malhas usando vários métodos de cálculo. Finalmente, os resultados são comparados com dados de literatura para estimativa da precisão, a fim de prover diretrizes para o melhor método. Para estes casos é observado que o uso dos elementos distorcidos junto com o cálculo do fator K pelos métodos da extensão virtual da trinca fornecem, ainda, os resultados mais precisos, enquanto que o método de extrapolação do deslocamento, aplicado junto com o elemento triangular distorcido, é de fácil implementação e ainda permanece com razoável precisão.

Historicamente, a indústria aeronáutica tem buscado desde os seus primórdios novas soluções tecnológicas que tornem o voo mais seguro e, é claro, mais econômico. O desenvolvimento de novas técnicas de fabricação aliado ao surgimento de novos materiais permitiu que os engenheiros criassem projetos com maior eficiência estrutural, isto é, maior resistência mecânica por peso. Com o assunto fadiga em voga, novas condições de contorno surgiram à medida que novas filosofias de projeto foram propostas. No contexto de desenvolvimento tecnológico, a solda a laser apresenta o potencial de combinar velocidade e maior resistência à fadiga e a deformação quando comparada aos tradicionais processos de junção mecânica, como rebites. O presente trabalho investigou a tenacidade, iniciação da trinca e taxa de propagação no alumínio 6013-T4 com uma espessura de 1.6 mm. O estudo abrangeu material base e chapas com solda. As soldas foram realizadas por um laser de Yb:fibra de alta potência. Foram fabricados quatro conjuntos de corpos de prova, todos com a mesma geometria. Três desses conjuntos foram soldados de forma autógena por meio do uso de laser com três diferentes níveis de potência: 600, 800 e 1000 Watts. Os resultados permitiram caracterizar a vida de iniciação e propagação na liga 6013-T4, com e sem solda; observar o impacto da variação da potência na geometria da zona de fusão, na espessura, na tenacidade e na dispersão dos resultados; determinar os coeficientes e expoentes das equações representativas da taxa de propagação: Paris, Walker e Forman; e afirmar que é possível utilizar solda a laser em estruturas tolerantes ao dano desde que os parâmetros de processo sejam bem ajustados e haja controle de qualidade.