A microestrutura dos metais e concreto é estudada com o objetivo de caracterizar os mecanismos físicos elementares de deformação e ruptura abordados em modelos constitutivos dedicados à simulação da resposta desses materiais. A fadiga em metais é comentada enfatizando-se o estudo microscópico dos processos de iniciação e propagação de trincas. Um estudo à nível fenomenológico do comportamento do material sob solicitação cíclica é acrescentado. Para o concreto, dá-se ênfase ao estudo da fissuração e das características de comportamento do material sob a ação de solicitação cíclica. Apresenta-se um modelo constitutivo não-linear baseado na mecânica do dano contínuo. O modelo de dano isótropo adotado é analisado em seus aspectos fundamentais: hipóteses básicas, critério de início e propagação de dano, lei de evolução da variável escalar representativa do processo de deterioração. Como o modelo original é limitado ao caso de carregamento proporcional, é apresentada uma extensão para o caso de carregamento cíclico. Destaca-se a implementação numérica do modelo em combinação com a técnica dos elementos finitos. Os resultados fornecidos pelo modelo são apresentados em relação a exemplos teóricos e em vigas de concreto armado das quais se dispõe de resultados experimentais. / Metals and concrete microstructure are studied aiming at characterization of the deformation and failure elementary physical mechanisms that are approached by constitutive models dedicated to simulate the response of these materials. Fatigue of metals is commented with emphasis on microscopic study of both the crack initiation and the crack propagation processes. A study at phenomenological level of the behaviour of the material under cyclic loading is added. With reference to concrete, emphasis is given to the study of both cracking and behaviour of the material under cyclic loading. A nonlinear constitutive model based on the Continuum Damage Mechanics is presented. The adopted isotropic damage model is analyzed with respect to its fundamental aspects: basics\' hypothesis, damage threshold, evolution law of the scalar variable representing degradation process. Since the original model is limited to proportional loading an extension for cyclic loading case is presented. The numerical implementation of the model, combined with the finite element technique, is emphasized. Results obtained with the damage model are showed through theoretical examples and reinforced concrete beams for which experimental results are known.

A microestrutura dos metais e concreto é estudada com o objetivo de caracterizar os mecanismos físicos elementares de deformação e ruptura abordados em modelos constitutivos dedicados à simulação da resposta desses materiais. A fadiga em metais é comentada enfatizando-se o estudo microscópico dos processos de iniciação e propagação de trincas. Um estudo à nível fenomenológico do comportamento do material sob solicitação cíclica é acrescentado. Para o concreto, dá-se ênfase ao estudo da fissuração e das características de comportamento do material sob a ação de solicitação cíclica. Apresenta-se um modelo constitutivo não-linear baseado na mecânica do dano contínuo. O modelo de dano isótropo adotado é analisado em seus aspectos fundamentais: hipóteses básicas, critério de início e propagação de dano, lei de evolução da variável escalar representativa do processo de deterioração. Como o modelo original é limitado ao caso de carregamento proporcional, é apresentada uma extensão para o caso de carregamento cíclico. Destaca-se a implementação numérica do modelo em combinação com a técnica dos elementos finitos. Os resultados fornecidos pelo modelo são apresentados em relação a exemplos teóricos e em vigas de concreto armado das quais se dispõe de resultados experimentais. / Metals and concrete microstructure are studied aiming at characterization of the deformation and failure elementary physical mechanisms that are approached by constitutive models dedicated to simulate the response of these materials. Fatigue of metals is commented with emphasis on microscopic study of both the crack initiation and the crack propagation processes. A study at phenomenological level of the behaviour of the material under cyclic loading is added. With reference to concrete, emphasis is given to the study of both cracking and behaviour of the material under cyclic loading. A nonlinear constitutive model based on the Continuum Damage Mechanics is presented. The adopted isotropic damage model is analyzed with respect to its fundamental aspects: basics\' hypothesis, damage threshold, evolution law of the scalar variable representing degradation process. Since the original model is limited to proportional loading an extension for cyclic loading case is presented. The numerical implementation of the model, combined with the finite element technique, is emphasized. Results obtained with the damage model are showed through theoretical examples and reinforced concrete beams for which experimental results are known.

Este trabalho tem como objetivo apresentar uma visão geral do fenômeno de relaxação de tensões residuais. Inicia-se com uma revisão teórica sobre tensões residuais, seus efeitos na fadiga e métodos existentes para medi-las. Também são apresentados diversos métodos usados para produzir tensões residuais. Métodos de relaxação de tensão residual são apresentados e discutidos, incluindo resultados e mecanismos propostos por diversos autores. Modelos propostos para descrever o fenômeno de relaxação são discutidos na parte final do trabalho.

Este estudo teve por objetivo verificar a influência da camada anodizada e de concentrador de tensões, no comportamento mecânico de corpos-de-prova usinados, de perfil estrudado da liga de alumínio 7150 - T77511, sob esforço de fadiga de baixo ciclo. Os ensaios de fadiga de baixo ciclo foram realizados em corpos-de-prova retirados de duas regiões distintas do perfil extrudado. Trabalhou-se com corpos-de-prova, em quatro situações: como recebido (sem e com concentrador de tensões) e anodizados (sem e com concentrador de tensões). O concentrador de tensões apresenta forma circular, sendo localizado no centro do corpo-de-prova, com valor de Kt igual a 2,6. Levantaram-se as curvas S-N dos ensaios de fadiga e, por método comparativo, avaliaram-se as influências do concentrador de tensões e do processo de anodização crômica nas propriedades de fadiga de baixo ciclo. Os corpos-de-prova com concentrador de tensões tiveram uma redução aproximada de 80 a 90% da sua resistência, para as duas regiões analisadas, tanto na condição como recebido como anodizada. Na comparação entre estas duas condições, sob tensões maiores, 80% do st, há uma redução da resistência de 17% nos corpos-de-prova como recebido, sob tensões menores, 50% st, varia de 35 a 46%, nas condições como recebido e anodizado, respectivamente. Foi realizada também uma análise da superfície de fratura, dos corpos-de-prova ensaiados, através de estereoscópio e microscópio eletrônico de varredura (MEV). Os resultados experimentais estão de acordo com os da literatura e representam uma contribuição à pesquisa, em particular no que se refere às ligas de alumínio de emprego aeronáutico.