Orientador: Fernando de Azevedo Silva / Banca: Marcelino Pereira do Nascimento / Banca: Carlos Alberto Chaves / Resumo: O coeficiente geométrico de intensidade de tensões é utilizado em análises de propagação de trincas, ou seja, em análises de estruturas tolerantes a dano, como é o caso da maioria das estruturas aeronáuticas primárias. Para estruturas com geometrias simples, estes coeficientes podem ser obtidos através de equações presentes na literatura, normas e manuais. Nos casos onde as geometrias são complexas, os coeficientes geométricos de intensidade de tensões ou fatores de correção geométrica podem ser obtidos através do método dos elementos finitos. Este trabalho tem como objetivo determinar os coeficientes geométricos de intensidade de tensões utilizando o método dos elementos finitos. Para isto, três tipos de estruturas são analisadas. A primeira estrutura analisada é uma placa plana finita com uma trinca central, submetida à tensão normal de tração (Caso 1). A segunda estrutura analisada neste trabalho é uma placa plana finita com uma trinca lateral na borda esquerda, submetida à tensão normal de tração (Caso 2). E a terceira estrutura analisada neste trabalho é uma placa plana finita com duas trincas laterais nas bordas, submetida à tensão normal de tração (Caso 3). Estas configurações foram escolhidas propositalmente porque são geometrias simples que possuem soluções analíticas para o coeficiente geométrico. Os modelos de elementos finitos foram construídos considerando trincas, que variavam de 1,5 a 25,5 mm. Para cada tamanho de trinca, o coeficiente geométrico foi calculado ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Geometric coefficient of stress intensity is used in analyzes of crack propagation, or damage tolerant structures analyzes, as is the case of most primary aeronautics structures. For structures with simple geometries, these coefficients can be obtained by equations present in the literature, standards and manuals. In cases where the geometry is complex, the geometric coefficients of stresses intensity or factors of geometric correction can be obtained through the finite element method. Objective of this dissertation is to determine the geometric coefficients of intensity of stresses using finite element method. For this purpose, three types of structures are analyzed. The first structure analyzed is a finite flat plate with a central crack, subjected to normal tensile stress (Case 1). Second structure analyzed in this study is a finite flat plate with a lateral crack at the left edge, subjected to a normal tensile stress (Case 2). The third structure analyzed in this work is a finite flat plate with two lateral cracks on the edges, subjected to normal tensile stress (Case 3). These configurations were selected because they are simple geometries that have exact analytical solutions for the geometric coefficient of stresses intensity. Finite element models were built considering cracks ranging from 1.5 to 25.5 mm. For each crack size, the geometrical factor was calculated numerically and analytically for the three types of configurations. Results were obtained and compared. Ave... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

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As coberturas constituem um elemento essencial para a sobrevivÃncia humana. As transformaÃÃes mais portantes das cobertas relacionaram-se, por um lado, com a prÃ-fabricaÃÃo do material a ser utilizado, que veio permitir maiores garantias de Ãxito em qualquer aplicaÃÃo, e por outro lado, com o aparecimento de novos materiais na construÃÃo, como o vidro laminado, peÃas de madeira, os materiais plÃsticos e principalmente o alumÃnio e o aÃo. Neste contexto os telhados de metal sÃo bem avaliados por vÃrios motivos, sÃo resistentes, durÃveis, vencem grandes vÃos, resistem à corrosÃo e sÃo mais leves em relaÃÃo Ãs cerÃmicas, gerando economia nos custos da estrutura e facilidade no manuseio, transporte e montagem. A problemÃtica dos ventos de alta velocidade, como furacÃes e tempestades, muitas vezes causam danos graves Ãs telhas metÃlicas. Os danos causados pelo vento mostraram que a fadiga promove uma trinca no telhado em torno dos furos do prendedor ocasionando um despendimento das telhas em sequÃncia. Nesse trabalho desenvolve-se uma mÃquina para estudos de simulaÃÃo de carregamento cÃclico em telhas metÃlicas simulando a forÃa do vento. Utilizando a tÃcnica da CorrelaÃÃo Digital de Imagem (CDI) desenvolveu-se uma metodologia que auxiliou em termos quantitativos e qualitativos a avaliaÃÃo da integridade da telha. / Shelter is an essential element for human survival. The most important changes in shelter have been in regard, on the one hand, of pre-fabrication of the material to be used, which better guarantees success at any application, and, on the other hand, of the rise of new building materials, such as laminated glass, wooden parts, plastic materials, and mainly aluminum and steel. In this context, metal roofs are praised for several reasons. They are sturdy and durable, span across wide areas, stand corrosion, and are lighter compared to ceramic tiles, which leads to savings in structure costs and ease of handling, transport, and assembly. The issue of high- speed winds, such as hurricanes and storms, often causes great damage to metal tiling. Wind damages show that the low-cycle wear fissures the roofing around the fastening holes, causing the tiles to become loose. This research developed a machine to study the simulation of cyclic loads in metal tiles by simulating wind force. By using the Digital Image Correlation (DIC) technique, a methodology was developed that will aid in assessing tile integrity both quantitatively and qualitatively.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:42:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 05386.pdf: 22752594 bytes, checksum: 053f5623f341b18a8d0324e4a54de6de (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP