[pt] A história, a memória e a teologia, preservada nos versos das canções produzidas pelas Comunidades Eclesiais de Base, são de suma importância para a História Eclesiástica. Os cantos do Cancioneiro Popular das CEBs constituem uma realidade presente na Igreja do Brasil. Era preciso adentrar a história desses cantos, revisitar suas memórias e analisar sua teologia para compreender melhor o valor que a CNBB atribui a estas canções. Esta dissertação objetiva analisar a construção da história, memória e teologia das canções do Cancioneiro Popular das CEBs. Objetiva analisar de maneira histórico-teológico a arte produzida pelos adeptos da Teologia da Libertação. Essas Canções de Esperança são um patrimônio vivo, que trazem em si o legado das lutas, vitórias e derrotas dos que a todo custo tentaram denunciar as injustiças e anunciar que o reino já está entre nós. As canções cebianas trazem em si uma antecipação escatológica de uma realidade já existente, porém, ainda não completada. Nas canções das CEBs são facilmente encontradas traços da Teologia da Práxis e da Teologia da Esperança, por isso, a teologia apresentada nestas canções provocam uma inquietação no homem que por causa de Cristo não se contenta com a realidade dada, deseja contradizê-la. Percebe-se, assim, que a tensão faz parte da vida cristã – apesar da esperança – e que toda a vida do homem está embebida da índole escatológica que deve ser vivida à luz da Esperança maior que se faz realidade já aqui, mas ainda não é aqui. Logo, essas canções fomentam a luta para que a realidade do já seja uma antecipação do ainda não. / [en] The history, memory and theology, preserved in the verses of the songs produced by the Ecclesial Base Communities, are of paramount importance for Ecclesiastical History. The songs of the Popular Songbook of CEBs are a present reality in the Church of Brazil. It was necessary to enter the history of these songs, revisit their memories and analyze their theology to better understand the value that the CNBB attributes to these songs. This dissertation aims to analyze the construction of the history, memory and theology of the songs of the Popular Songbook of CEBs. It aims to analyze in a historical-theological way the art produced by the followers of Liberation Theology. These Songs of Hope are a living heritage that bring in themselves the legacy of the struggles, victories and defeats of those who at all costs tried to denounce injustice and announce that the kingdom is already among us. The Cebian songs bring in themselves an eschatological anticipation of an already existing reality, however, not yet completed. In the songs of CEBs, traces of the Theology of Praxis and Theology of Hope are easily found, so the theology presented in these songs provokes an uneasiness in the man who, because of Christ, is not content with the given reality, wants to contradict it. It is thus perceived that tension is part of the Christian life - in spite of hope - and that the whole life of man is embedded in the eschatological nature that must be lived in the light of the greater Hope that becomes already here, but Not yet is here. Therefore, these songs foment the struggle for the reality of the already to be an anticipation of the not yet.

[pt] O método EN baseia-se na quantificação do dano causado pela deformação decorrente do histórico de carregamento. O objetivo desse modelo consiste em estimar o número de ciclos para iniciar uma trinca por fadiga. Diferente do método SN o número de variáveis envolvidas nesse modelo é menor. Entretanto, requer um número maior de constantes, que nem sempre podem ser obtidas experimentalmente. Esse fato levou a formulação de diversos modelos que se propõem a estimar as constantes de Coffin-Manson, que na maioria dos casos levam a previsões de vida não conservativas, como visto em outros trabalhos. Contudo a maioria dos casos existentes na literatura não abordam o efeito de regiões de concentração de tensão e a influência de carregamentos com amplitudes variáveis. A metodologia usada nessas pesquisas consiste em avaliar a influência desses aspectos através da comparação entre a vida em fadiga experimental e a estimada segundo as constantes de Coffin-Manson medidas e estimadas segundo diferentes modelos. Esse estudo avalia o dano à fadiga segundo 2 tipos de concentradores de tensão e quatro históricos de carregamentos de amplitude variável. Considerando os modelos de Manson, Muralindhran-Manson, Bäumel-Seeger and Meggiolaro-Castro os resultados mostram que a vida em fadiga prevista usando os parâmetros de Coffin Manson obtidos segundo o método de Meggiolado-Castro e por Baumel-Segger são os que mais se aproximam das vidas estimadas baseada nas constantes experimentais. Nos demais casos nota-se que a regra de concentração de tensão exerce uma maior influência no resultado e levam a vidas à fadiga não conservativas. / [en] The strain-life designed is based on the damaged caused by the strain as a result of a loading history. The purpose of this approach is estimating the number of cycles to initiate a fatigue crack. Compared with the stress life method the EN needs a lower number of variables. However, it needs a large number of parameters that are not directly measurable properties of a material and conduct the necessary number of tests to obtain them is not always an option. This fact leads to the formulation of different models to estimate Coffin- Manson s constants, which in most of the cases can result in a non-conservative fatigue life prediction, as seen in several papers. However, in these studies, it is not considered a specimen with a stress concentration factor neither under a variable amplitude loading history. The methodology used in this research is evaluating the influence of these aspects by comparing the fatigue life experimental with the estimated by using the Coffin Manson s experimental constants and the fatigue life calculated with different models to estimate the Coffin-Manson s parameters. This study evaluated the fatigue damage based on four load histories and two types of samples with different stress risers. Considering the models of Manson, Muralidharan-Manson, Bäumel-Seeger, and Meggiolaro-Castro the results indicated that the fatigue life predicted using the Coffin Manson s parameter obtained by Meggiolaro-Castro and Baumel-Segger s model are more similar to the life calculated with the experimental constants. The other models are more influenced by the stress concentration s rule and can lead to not conservative fatigue life.

[pt] O comportamento geotécnico da barragem de Curuá-Una, Pará, foi estudado devido à importância que a barragem representa para a Região Norte do Brasil. A usina hidrelétrica de Curuá-Una, inaugurada em 1977, está localizada na Amazônia, próxima à cidade de Santarém. O estudo englobou a avaliação das condições atuais de operação e a previsão de desempenho após uma possível elevação de 1,5m do nível do reservatório, com e sem alteamento simultâneo da crista da barragem. A elevação do nível do reservatório possibilitaria o aumento da potência útil da usina, beneficiando toda a região. Uma ampla campanha de ensaios geotécnicos foi realizada em amostras indeformadas dos materiais constituintes da barragem. As amostras de bloco foram extraídas dos taludes de jusante e montante, acima do nível freático. O programa experimental incluiu ensaios de caracterização, permeabilidade, adensamento, cisalhamento direto, e triaxiais, com diferentes condições de umidade. A pesquisa envolveu também a análise dos resultados da instrumentação de campo, composta por piezômetros instalados no corpo da barragem e na fundação de material arenoso. Uma surgência da linha freática foi identificada no talude de jusante, sugerindo um funcionamento inadequado do filtro vertical. As análises englobaram simulações numéricas da elevação do nível do reservatório e da cota da crista da barragem, com o objetivo de avaliar a deformabilidade do maciço. Foram também definidos os níveis de alerta referentes à segurança da barragem, com base em estudos de estabilidade realizados para diferentes condições de geometria e carregamento. / [en] The geotechnical behavior of Curuá-Una dam, Pará, was studied due its importance to the North Region of Brazil. The power plant, in operation since 1977, is located in the Amazon forest, next to the city of Santarém. The study was comprised of the evaluation of current operation conditions of the dam and prediction of its performance after a possible rise of 1,5m of the level of the reservoir with and without simultaneous rise of the dam s crest. The rise of the reservoir would increase the power capacity of Curuá- Una plant, benefiting the entire region. A comprehensive program of geotechnical tests was carried out on undisturbed samples of the dam materials. Block samples were extracted from the upstream and downstream slopes of the dam. The experimental program included characterization tests, permeability, consolidation, direct shear and triaxial tests, with different saturation conditions. The research also included the analysis of field instrumentation results. The instrumentation included several piezometers, installed in the body of the dam and in the sandy foundation. A surgency of the freatic line was identified at the downstream slope, suggesting a malfunctioning of the vertical filter. The analyses included numerical simulations of different reservoir and crest levels, with objective to evaluate the deformability of the earth embankment. In addition, stability studies for different geometries and loading conditions were also carried out. Alert levels regarding the dam s stability were established.

[pt] Uma preocupação constante referente às operações de reinício de escoamento em poços produtores de óleo é a previsibilidade da mínima pressão necessária para iniciar o fluxo após uma parada de produção. Tal pressão se refere àquela que promove tensões de cisalhamento junto à parede do duto que superam o valor da tensão limite de escoamento do referido fluido. A necessidade de desenvolvimento de diferentes tipos de campos de petróleo ao redor do mundo tem promovido discussões sobre importantes aspectos de garantia de escoamento dos fluidos, especialmente em cenários de produção em águas ultra-profundas. Nesses casos, quando o fluido apresenta valores elevados para a temperatura mínima de aparecimento de cristais (TIAC) ou ainda para a tensão limite de escoamento, o procedimento de repartida de poço após uma parada de produção pode representar um problema. Em geral, os modelos tixotrópicos utilizados na avaliação de reinício do escoamento são definidos por uma equação constitutiva baseada no modelo de Bingham, na qual a tensão de cisalhamento depende do grau de estruturação do fluido no interior do duto, representado por um parâmetro adimensional positivo (lambda). A evolução deste parâmetro no tempo é governada por uma equação constitutiva que considera um termo de construção e um termo de quebra do gel. Este trabalho tem como principal objetivo avaliar o comportamento do reinício da produção através da variação destes parâmetros/termos segundo modelos tixotrópicos específicos (Houska e SMT) e a representatividade dos resultados de simulação quando comparados aos dados experimentais. / [en] The main concern regarding to the restart operations for production wells in oil and gas systems is the forecast of minimum pressure needed to overcome the gel strength, i.e. the pressure which generates a wall stress higher than the yield stress of the gelled oil. The petroleum accumulations around the world have raised big issues regarding flow assurance aspects, especially in some ultra-deep water scenarios. In these cases, when the oil presents unusual high values for the Wax Appearance Temperature (WAT) and even for the yield stress, the flow restart procedure can be an issue, after shutdown times of the oil production. Usually, the thixotropic models applied for start-up flow are defined by a Bingham-like stress equation whose yield stress depends on a structure parameter (lambda), following Houska assumptions. This parameter is a non-negative scalar number that represents the structuring level of the material inside the pipeline. The structure parameter is governed by an evolution equation that considers a build-up term and a breakdown term. The main objective of this work is to evaluate the relationship between the parameters of the constitutive equations for Houska and SMT models (dimensionless coefficients of the evolution equations for the structure parameter) and the representativeness of the simulation results obtained by these models, regarding times for the production stabilization after a restart, delay times and yield stresses, when compared to experimental data.

[pt] Nos últimos anos tem se verificado um papel mais ativo do pequeno consumidor com relação ao uso da energia elétrica. O acesso mais facilitado às tecnologias de geração distribuída, principalmente produção local fotovoltaica em telhados de residências e também às novas gerações de medidores inteligentes, despertou o interesse de pequenos consumidores para gerar sua própria energia, reduzindo sua fatura com a distribuidora e também sua dependência da rede de distribuição. Nesse contexto, o objetivo da dissertação é avaliar, com base em medições inteligentes reais, o impacto nas faturas de consumidores residenciais causado pela introdução de uma Tarifa de Uso do Sistema de Distribuição, em reais/quilowatt, aplicada sobre a demanda máxima registrada. A opção pelo tema buscou atender lacunas na bibliografia nacional por tratar-se de um assunto inovador, não só no Brasil, e que está sendo estudado em diversos países no mundo simultaneamente. A metodologia pode ser dividida, basicamente, em quatro fases: (i) Apuração da receita de referência; (ii) Cálculo das tarifas de distribuição nas modalidades horária e em reais/quilowatt; (iii) Cálculo e avaliação das receitas obtidas pela aplicação das tarifas às medições dos clusters de estudo; e (iv) Cálculo e avaliação das receitas obtidas pela aplicação das tarifas às medições dos clusters de estudo, considerando geração fotovoltaica distribuída. Os resultados permitiram identificar os perfis de consumo que seriam mais impactados pela introdução de uma tarifação sobre a demanda e também os efeitos resultantes da instalação de painéis solares nas residências, assim demonstrar que essa modalidade de tarifação, ao refletir os custos da atividade de distribuição de energia, propicia estabilidade das tarifas e evita subsídios cruzados. / [en] In recent years there has been a more active role of small consumers in relation to the use of electricity. The easier access to distributed generation technologies, mainly local photovoltaic production in residential roofs and also the new generations of intelligent meters, has brought the interest of small consumers to generate their own energy, reducing their invoice with the distributor and also their dependence on the distribution network. In this context, the objective of this dissertation is to evaluate, based on real smart measurements, the impact on the invoices of residential customers caused by the introduction of a demand charge, in real/kilowatt, applied on the registered maximum demand. The option for the theme sought to address gaps in the national bibliography because it is an innovative subject, not only in Brazil, and which is being studied in several countries simultaneously. The methodology can be divided into basically four phases: (i) Calculation of the reference revenue; (ii) Calculation of distribution tariffs: hourly and based in real/kilowatt; (iii) Calculation and evaluation of the revenues obtained by applying the tariffs to the measurements from the clusters to be studied; and (iv) Calculation and evaluation of the revenues obtained by applying the tariffs to the measurements from the clusters to be studied, considering distributed photovoltaic generation. The results allowed to identify the consumption profiles, whether they would be more impacted by the introduction of a demand charge and the impacts caused by the installation of solar panels by the residences as well as demonstrating that this type of charge, reflecting the costs of distribution, provides tariff stability and avoids cross subsidies.

[pt] O desenvolvimento desta pesquisa visa aprofundar entendimentos sobre a produção, principalmente na modalidade oral, do inglês como língua estrangeira (ILE). Após perceber-me detentora de questões relacionadas às minhas identidades e à forma com que poderia ser percebida por demais indivíduos ao utilizar tal língua estrangeira, realizei uma entrevista-conversa semi-estruturada e informal com outras duas professoras de ILE. Através de uma abordagem qualitativa interpretativista dos dados obtidos, percebi que nós vivenciávamos tensões semelhantes. A análise do discurso gerado nas entrevistas-conversas teve como foco as crenças das professoras com relação ao papel da língua inglesa, como língua nativa e estrangeira, em contextos sociais contemporâneos e as questões de identidades pessoais e profissionais. Na segunda fase da análise dos dados, norteada pelos princípios da Prática Exploratória e da Prática Reflexiva, promovi outras entrevistas-conversas com as mesmas professoras, separadamente. Refletimos sobre nossas percepções e crenças expressas durante a primeira fase, além de tratarmos sobre nossos posicionamentos nesse novo momento. Ao analisar os dados das duas fases da pesquisa com o arcabouço teóricometodológico adotado, entendi a complexidade de nossas questões e a mutabilidade de nossas identidades e crenças de acordo com as experiências que vivenciamos e os contextos nos quais estamos inseridas. No entanto, algumas ideias ainda encontram-se profundamente enraizadas, resultando em tensões que nos levam a habitar um entre-lugar de posicionamentos. / [en] The development of the current research aims at searching for understandings about the production, especially in the oral modality, of English as a Foreign Language (EFL). After perceiving myself as having issues related to my social identities as well as to how I could be perceived by other individuals when using such foreign language, a semi-structured conversation-interview was arranged with two other participating EFL teachers. Through an interpretativist qualitative approach towards the generated data, it was possible to realize that the two participant teachers suffered from tensions similar to mine. The analysis of the discourse generated through the conversation-interviews focused on the teachers’ beliefs about the role of English, as a native and a foreign language, within contemporary social contexts and on personal professional identity issues. The second phase of this work, guided by the principles of Exploratory Practice and of Reflective Practice, led us to other conversation-interviews with the same participant teachers, separately. We reflected upon our perceptions and beliefs expressed during the first phase, besides dealing with our positioning at that moment. By connecting the insights obtained during the two research phases, I could understand the complexity of the issues raised and the changeability of our identities and beliefs according to the situations we experience and the contexts we are part of. However, some ideas are deeply ingrained in our minds, resulting in tensions that lead us to inhabit a middle-place of perspectives.

[pt] O conhecimento do comportamento de solos residuais é de grande importância para projetos geotécnicos no Brasil e, em particular, na região do Rio de Janeiro, tendo em vista que o clima tropical e as características geológicas favorecem a ocorrência de mantos residuais de grande espessura. O presente trabalho trata do estudo do comportamento tensão-deformação de um solo residual proveniente de um perfil de alteração de rocha gnáissica do maciço da Tijuca, Rio de Janeiro. Como os solos residuais gnáissicos preservam as foliações herdadas da rocha matriz, investigou-se em particular a relevância de se considerar a ocorrência de anisotropia nas características de resistência e deformabilidade destes solos. No estudo foi utilizado o equipamento triaxial cúbico desenvolvido na PUC-Rio. Este equipamento possibilita o controle independente das três tensões principais, sendo mais adequado para a reprodução das trajetórias de tensões tridimensionais, usualmente associadas com obras geotécnicas no campo, e em particular, para estudos sobre as características de anisotropia de solos. O programa experimental constou de ensaios de compressão axial e hidrostática, sob condições drenadas de carregamento, utilizando o equipamento triaxial cúbico. Foram realizados também ensaios oedométricos convencionais, de modo a se obter as características de compressibilidade do solo. Foram moldados corpos de prova a partir de blocos indeformados, paralelos e perpendiculares à foliação observada no solo, o que possibilitou a análise dos resultados para direções distintas de carregamento. Para efeito de comparação sobre a relevância do arranjo estrutural dos grãos do solo, foram ensaiados também corpos de prova compactados dos mesmos materiais. A análise dos resultados permitiu a obtenção dos módulos de deformabilidade e dos parâmetros de resistência do solo residual. Em particular, foram verificados os efeitos da direção de carregamento dos corpos de prova, do nível das tensões de confinamento, do grau de intemperismo, do arranjo estrutural dos grãos e dos efeitos do grau de saturação. Pode-se concluir que os solos estudados não apresentaram efeitos marcantes de anisotropia nas características de resistência. No entanto, quanto à deformabilidade, pode-se considerar que o solo residual jovem apresentou características anisotrópicas. / [en] The knowledge of the mechanical behaviour of residual soils is of great importance in geotechnical projects, because of its abundance in tropical regions, such as Brazil and particularly in the area of Rio de Janeiro. The present work presents a study on the fundamental stress-strain behaviour of a residual soil resulting from a profile of a gneiss rock in Rio de Janeiro. As the gneiss residual soils preservethe bedding planes from the parent rock, the relevance of considering anisotropy in the stress- strain characteristics of these soils was investigated. The cubic triaxial equipment developed at PUC-Rio was used in this research. This equipment allows the independent control of the three principal stresses, allowing the reprodution of three-dimensional stress paths, usually associated with geotechnical works in the field. The experimental program consisted of axial and hidrostatic tests, under drained loading conditions, using the cubic triaxial equipment. One- dimensional oedometer tests were also performed, in order to obtain the compressibility characteristics of the residual soil. Undisturbed specimens were prepared with the bedding planes parallel or perpendicular to the loading direction. Analysis of the test results showed the effects of load direction, confining stress level, weathering degree, structural soil fabric and saturation degree. It may be concluded that the gneiss residual soils which were selected for this research do not present significant effects of anisotropy in the strength characteristics. In the stress- strain characteristics, however, it may be concluded that the young residual soil showed effects of anisotropy. / [es] EL conocimiento sobre el comportamiento de suelos residuales resulta de gran importancia para los proyectos geotécnicos en Brasil y, en particular, en la región de Rio de Janeiro, considerando que el clima tropical y las características geológicas favorecen la existencia de mantos residuales de gran espesor. El presente trabajo estudia el comportamiento tensión-deformación de un suelo residual proveniente de un perfil de alteración de roca gnáisica del macizo de la Tijuca, Rio de Janeiro. Como los suelos residuales gnáisicos preservan las foliaciones heredadas de la roca matriz, fue necesario estudiar si resultaba relevante considerar la aparición de anisotropía en las características de resistencia y deformabilidad de estos suelos. En el estudio se utilizó el equipo triaxial cúbico desarrollado en la PUC-Rio. Este equipo permite el control independente de las tres tensiones principales, siendo más adecuado para la reproducción de las trayectorias de tensiones tridimensionales, usualmente asociadas a obras geotécnicas en el campo, y en particular, para estudios sobre las características de anisotropía de suelos. El programa experimental incluyó ensayos de compresión axial e hidrostática, sobre condiciones drenadas de carga, utilizando el equipo triaxial cúbico. Fueron realizados también ensayos oedométricos convencionales, con el objetivo de obtener las características de compresibilidad del suelo. Fueron moldados cuerpos de prueba a partir de bloques no deformados, paralelos y perpendiculares a la foliación observada en el suelo, lo que permitió el análisis de los resultados para distintas direcciones de carga. Para efecto de comparación sobre la relevancia del arreglo extructural de los granos del suelo, se realizaron ensayos con cuerpos de prueba compactados de los mismos materiales. El análisis de los resultados permitió la obtención de los módulos de deformabilidad y de los parámetros de resistencia del suelo residual. En particular, se verificaron los efectos de la dirección de carga de los cuerpos de prueba, del nível de las tensiones de contensión, del grado de intemperización, de la disposición extructural de los granos y de los efectos del grado de saturación. Se puede concluir que los suelos estudiados no presentaran efectos marcantes de anisotropía en las características de resistencia. Sin embargo, con respecto a la deformabilidad, se puede considerar que el suelo residual joven presentó características anisotrópicas.

[pt] O atual esgotamento de campos de petróleo tradicionais tem aumentado a demanda pela produção e transporte óleos não convencionais, que podem possuir uma alta viscosidade dinâmica. Neste contexto, o estudo do escoamento simultâneo de gás e óleos viscosos em tubulações é de grande importância para a indústria de Óleo e Gás. Simulações numéricas uni-dimensionais desempenham um papel essencial nestes estudos, especialmente aquelas baseadas no Modelos de Dois-Fluidos 1D, cuja solução numérica em malhas refinadas consiste na Metodologia de Captura de Regimes. O propósito deste trabalho é utilizar esta abordagem para reproduzir dados experimentais de escoamentos óleo viscoso-gás em golfadas e estratificado ondulado em um duto horizontal em escala laboratorial. Para aprimorar os resultados desta metodologia, dados experimentais foram usados conjuntamente com um procedimento de otimização e uma versão simplificada do Modelos de Dois-Fluidos 1D para criar duas novas expressões para o fator de atrito interfacial, as quais mostraram maior eficiência que correlações padrão da literatura. O efeito da introdução da pressão dinâmica, difusão axial de quantidade de movimento e tensão interfacial dinâmica no Modelo de Dois-Fluidos 1D foi analisado. Resultados de gradiente de pressão e de fração volumétrica de líquido (histogramas, valores médios e perfis transientes) foram comparados com dados experimentais. Observou-se, com o auxílio de análises de boa-colocação, que a pressão dinâmica e as novas expressões para o fator de atrito interfacial fornecem resultados satisfatórios. / [en] The current depletion of traditional oil fields is increasing the demand for the production and transport of unconventional oils, which might possess a high dynamic viscosity. In this context, the study of the simultaneous flow of gas and viscous oils in pipelines is of paramount importance for the Oil and Gas industry. One-dimensional numerical simulations play a key role in such studies, especially the ones based on the 1D Two-Fluid Model, whose numerical solution in fine meshes consists in the Regime Capturing Methodology. The purpose of this work is to use this approach for reproducing the experimental data of isothermal slug and stratified wavy viscous oil-gas flows in a horizontal laboratory-scale pipe. For improving the results of the methodology, experimental data were used together with an optimization procedure and a simplified version of the 1D Two-Fluid Model for successfully creating two new expressions for the interfacial friction factor, which showed better efficiency than standard literature correlations. The effect of introducing a dynamic pressure, axial momentum diffusion and dynamic interfacial shear in the 1D Two-Fluid Model was examined. Results of pressure gradient and liquid holdup (histograms, mean values and transient profiles) were compared against experimental data. It was seen, with the aid of well-posedness analyses, that the dynamic pressure and the new expressions for the interfacial shear stress provided satisfactory results.

[pt] O projeto mecânico de componentes estruturais para vidas longas à fadiga requer limites de fadiga confiáveis. Porém, a previsão do limite de fadiga ainda apresenta alguns desafios, especialmente por causa dos inevitáveis entalhes e pela presença de pequenos defeitos intrínsecos do material que podem ser considerados como microtrincas. Os entalhes atuam como concentradores de tensão e microtrincas podem ser geradas na ponta destes. Tais microtrincas (geradas ou intrínsecas) podem propagar até provocar a falha do componente ou parar de propagar depois de crescer uma pequena distância e se tornarem não-propagantes, dependendo do nível de carga e do gradiente de tensão à frente do entalhe. Modelos empíricos e teóricos têm sido propostos para fazer previsão do limite de fadiga de componentes entalhados. Entre os teóricos, o chamado modelo do Gradiente de Tensão (GT), que utiliza conceitos da mecânica da fratura linear elástica, apresenta-se como um modelo promissor. No entanto, a validação experimental das previsões deste modelo ainda não tem sido completamente realizada. Neste contexto, corpos de prova tipo C(T) do aço 1020 e com vários valores do raio da ponta do entalhe foram testados sob controle de amplitude de carga constante, frequência de 40 Hz e razão de tensão R igual a 0.1 para avaliar o limite de fadiga através de testes acelerados com cargas tipo step up durante blocos de 3.10 elevado a sexta potência ciclos. O limite de fadiga determinado experimentalmente foi comparado com as previsões do modelo GT e do Método do Ponto, um dos métodos da chamada Teoria da Distância Crítica (TDC). No modelo GT foram considerados três métodos: GTc-p, GTs-e e GTquebra, segundo o método usado para achar o fator geométrico para determinar o fator de intensidade de tensão. As previsões dos modelos GTc-p, GTquebra e TDC são similares no caso de entalhes com raios de ponta grandes, e bem próximas do limite de fadiga medido experimentalmente, enquanto que eles são não-conservativos no caso de entalhes afiados (raios de ponta pequenos). As previsões do modelo GTs-e foram conservativas para entalhes afiados e não afiados. Devido a que os dois modelos são baseados em conceitos lineares elásticos, foi demonstrado que uma análise elástica apresenta limitações para modelar o comportamento à fadiga em entalhes afiados, pois nesses casos a tensão local no ponto crítico pode exceder o limite de escoamento do material. Alem disso, o modelo GT também permite estimar o tamanho da maior trinca curta não-propagante (TCNP) associada ao limite de fadiga. Tais TCNP foram monitoradas nas faces do C(T) através de técnicas não-destrutivas tais como microscopia óptica, correlação digital de imagens e tomografia; enquanto que as TCNP internas foram detectadas usando a técnica destrutiva da metalografia. Os tamanhos das TCNP detectadas foram muito menores do que as estimadas pelo modelo GT, dificultando ainda mais o problema de detecção daquelas trincas. / [en] The mechanical design of structural components for high cycle fatigue applications needs reliable fatigue limits. However, mainly because of notches and the unavoidable presence of small defects, such a task still presents some challenges. Notches cause a stress concentration effect that can initiate short cracks at their tips, but such short cracks may propagate or become non-propagating, depending not only on the load level, but on the stress gradient ahead of the notch tip as well. Notch-like defects, such as scratches, pores, and inclusions, behave in the same way. There are empirical and theoretical models to predict the fatigue limit of notched components. The latter includes the so-called Stress Gradient (SG) model, based on linear elastic fracture mechanics concepts and using the El Haddad-Topper-Smith (ETS) characteristic size aR, as a promissory approach. However, there is a lack of experimental data verifying their fatigue limit predictions. In this context, C(T)-like notched specimens of SAE 1020 steel with several notch root radii were tested under constant load amplitude control at 40 Hz and a stress ratio R equal 0.1, to evaluate their fatigue limit through accelerated tests involving step loading procedures with blocks of 3.10 to sixth power cycles. The experimental fatigue limit was compared with values predicted by SG model, following three approaches: SGc-p, SGs-e, and SGquebra, according to the determination of the geometric factor of the stress concentration factor; and with an alternative prediction by the Point Method based on the theory of critical-distance (TCD). SGc-p, SGquebra and TCD model predictions are almost coincident for blunt notches and they present a good agreement with experimental results, but they are non-conservatives in the case of sharp notches; while SGc-p predictions are conservative for both blunt and sharp notches. Since both models are based on linear elastic concepts, it was demonstrated that an elastic analysis presents limitations to model the behavior of short cracks emanating from sharp notches, due to the local stress at the critical point can exceed the yield strength of the material. Furthermore, according to SG model, the fatigue limit is related to the presence of non-propagating short cracks (NPSC). Such surface NPSCs on the face of the specimens were monitored by non-destructive techniques including optical microscopy, digital image correlation (DIC) and micro-computed tomography; whereas subsurface NPSCs were detected through destructive metallographic technique. The sizes of the detected NPSCs were much smaller than those values predicted by SG model, which in turn makes the detection of these cracks a more complex problem.

[pt] Após identificar que uma trinca de fadiga permanecia fechada durante parte do ciclo, Elber assumiu que o dano era induzido apenas pela fração do carregamento acima da carga necessária para abrir a trinca. Diversos modelos foram propostos utilizando o Delta Keff como força motriz da propagação, como os modelos da faixa plástica (strip-yield), que são amplamente utilizados para prever vida residual de componentes trincados. Embora o fenômeno do fechamento da trinca esteja provado, sua real importância na propagação da trinca de fadiga ainda é controversa. Outros mecanismos, além do fechamento da trinca, foram utilizados na tentativa de explicar os efeitos de sequência do carregamento na propagação em amplitude variável como o campo de tensão residual à frente da trinca. Mesmo após mais de 50 anos de pesquisas desde a proposição da primeira regra de propagação por Paris ainda não há consenso nem sobre o mecanismo nem sobre a modelagem. Esse trabalho tem como objetivo apresentar uma modelagem para prever propagação da trinca de fadiga com base na hipótese de que o dano acumulado por deformação plástica seria a força motriz para propagação. A modelagem proposta se diferença de outros modelos de acúmulo de dano por permitir que o contato existente entre as superfícies da trinca exerça influência sobre as deformações plástica à frente de sua ponta. Os resultados mostram que a modelagem proposta possui capacidade de reproduzir curvas de propagação semelhante ao modelo strip-yield. / [en] After identify that a fatigue crack remains closed during part of the load cycle, Elber assumed the damage was induced only by the cycle part over the load required to open the crack. Several models were developed based on Delta Keff as the strip-yield ones, which are widely used to predict residual lives of cracked components. Although the crack closure phenomenon is well proven its actual significance for the propagation is still controversial. Others mechanisms, beyond the crack closure, were used in trying to explain the sequence effects on variable amplitude crack propagation like the residual stress field ahead of the crack tip. However even after more than 50 years of research since the first propagation rule proposed by Paris there is no neither about the mechanism neither about modelling. This work has the aim of present a modelling to predict fatigue crack growth based on the hypothesis that the damage accumulated by cyclic plastic strain would be propagation the drive force. The modelling proposed differs from others damage accumulation models by allowing the existed contact between the crack surfaces to exercise its influence on plastic strain ahead of the crack tip. The results show that the proposed model is able to reproduce propagation curves similar to the model strip-yield.