Estudo da energia de fratura em modo misto de juntas coladas para diferentes tratamentos superficiais no substrato metálico

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Vogas, Evandro de Farias
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais
• Palavras-chave em Português: Fracture; Glued joints; NVT adhesive; Fracture energy; Blasting; MBX sanding; Fault envelope; Mixed mode; Fratura; Juntas coladas; Adesivo NVT; Energia de fratura; Jateamento; Lixamento MBX; Envelope de falhas; Modo misto; Mecânica da fratura; Poços de petróleo; Fraturamento hidráulico; Adesivos; ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/21062

Este trabalho acadêmico tem como propósito analisar o desempenho mecânico da fratura em juntas metálicas coladas sob condições de carregamento combinado de tração (modo I) e cisalhamento (modo II), conhecido como modo misto. Para atingir esse objetivo, foi desenvolvido um novo dispositivo mecânico no Laboratório de Adesão e Aderência (LAA). Esse dispositivo, integrado a uma máquina de ensaios universais, possibilita a variação da relação entre os carregamentos de modo I e modo II. Essa abordagem visa proporcionar uma compreensão mais abrangente do comportamento da fratura em junções coladas sujeitas a diferentes condições de carregamento. Posteriormente, são realizados ensaios de fratura nas juntas metálicas coladas, empregando distintos tratamentos superficiais. Os resultados experimentais desses ensaios são então utilizados para desenvolver os envelopes de falha associados a cada variante de tratamento superficial. Através dessa construção, efetua-se uma análise comparativa para examinar as disparidades nas propriedades mecânicas e no padrão de fratura das juntas coladas, levando em conta as diferentes abordagens de tratamento superficial. As juntas metálicas coladas com adesivo epóxi NVT foram fabricadas em um molde, utilizando dois métodos distintos de tratamento superficial, nomeadamente como jateamento e lixamento com MBX, sendo em seguida submetidas a ensaios no novo dispositivo projetado para avaliação em modo misto. Finalmente, os resultados obtidos são minuciosamente analisados, considerado que a discussão abrange a avaliação da energia de fratura das juntas coladas, sendo utilizado o Método CBBM (Compliance Based Beam Method) para a construção do envelope de falha. Este método independe do monitoramento da propagação da trinca, concentrando-se exclusivamente na carga P, controlada pela máquina de ensaios universais, e nas deformações em modo I (δ𝐼 ) e modo II (δ𝐼𝐼), monitoradas por LVDTs instalados no dispositivo. Os resultados revelam que o dispositivo desenvolvido é eficaz para testar a junta colada em modo misto, abrangendo diversas razões entre os modos I e II. Além disso, os resultados das juntas com substratos tratados por jateamento e MBX demonstram claramente a influência desses tratamentos superficiais na resistência à fratura e na dissipação de energia do material adesivo, fornecendo insights para a otimização dos processos de união de materiais e destacando a importância da seleção criteriosa de tratamentos superficiais na aplicação do adesivo NVT.