Modelo de ruptura em compressão de materiais frágeis baseado na mecânica da fratura e aplicado ao efeito-escala

• Ano de defesa: 1993
• Autor(a) principal: Bortolucci, Antonio Airton
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: .
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-16102024-103144/

Os critérios de tensão-limite utilizados na resistência dos a partir da Mecânica do Contínuo, não conseguem prever o efeito-escala que normalmente ocorre na ruptura de amostras de diferentes tamanhos. Tentando entender esse fenômeno, foi proposto neste trabalho, um modelo probabilístico de ruptura em compressão, de materiais frágeis, baseado na Mecânica da Fratura Elástica Linear (MFEL). O tamanho das fraturas presentes no material é considerado a variável aleatória do modelo. Estão previstas a ruptura por propagação axial de fraturas, a propagação estável de fraturas, a interação entre fraturas, a indução de tensões de tração a partir de solicitações compressivas. Novos parâmetros são introduzidos possibilitando, por exemplo, que a macro-superfície de cisalhamento e a diminuição do tamanho das fraturas críticas, verificadas em situações de confinamento, possam ser explicadas. O modelo foi particularizado para situações muito simples e foi calibrado com ensaios de laboratório, aplicados ao efeito-escala na resistência. Uma nova técnica para gerar e controlar fraturas no interior de amostras moldadas, utilizando lâminas de poliéster, foi utilizada. Com isso foi possível simular materiais que apresentam tamanno de fraturas constante com a dimensão da amostra, e os que apresentam tamanho proporcional à di111ensão da amostra. Essas simulações mostraram que o modelo, nessas condições particulares, assim como a MFEL, são perfeitamente aplicáveis na previsão do efeito-escala na resistência de materiais frágeis. A partir das quantificações de todos os parâmetros envolvidos no modelo, que serão motivo de futuros trabalhos, poderá ser feita a previsão do efeito-escala em escala de campo, sem haver necessidade de execução de ensaios com amostras de vários tamanhos.