ANÁLISE DE PROPAGAÇÃO DE TRINCAS EM MODO MISTO DE JUNTAS COLADAS COMPÓSITO-AÇO

Abstract

The composite materials are being developed for repairing piping and vessels. These repairs are being applied, without heating, and possibility to in-situ unit repair. 1) METHOD AND RESULTS – (Plastic Regime) A numerical experimental approach will be developed in this work. Applying mixed mean flow (MMF) specimens, a critical energy fissure propagation Gc will be developed with two selected fissures (the first one identified in a experimental result and the second one with fissure advance). A Gc parameter will be calculated, in the elastic regime and this value must be in accordance to literature. A numerical development method will be developed for the Gc constant determination. 2) METHOD AND RESULTS -(Plastic-Elastic Regime) For the fissure propagation detection, in the plastic-elastic regime, A36 and SAE 1045 elastic modulus will be adopted, with composite employed, and different specimens (100 and 60 mm), for different fissures, defining their curves. We will define the better elastic modulus, and composite value (applying literature value, in comparison between employed in essay spam 60 mm), and specimen indicated (100 mm spam, which indicate small deformations and displacements, in accordance to usual paramaters in fracture mechanisms). CONCLUSIONS - In the simulation of two fissure values, curves will be obtained, and employing different specimens, and different fissures, between 10 and 50 mm, we will verify the fissure defined (20 mm), in which the simulation are in accordance with test, with a general similarity between simulation and test. A critical energy of crack propagation may be estimated, with the energy variation of unit area, calculated by the area under the graphical for the fissure propagation. PROPOSALS – We can develop CASTM numerical methods for Gc Critical Energy Curves, for programming essays.

Reparos com materiais compósitos estão sendo aplicados em equipamentos e tubos, que apresentam como vantagens não haver aporte térmico na região reparada e a possibilidade de execução do reparo no local (in-situ) da instalação. 1) Método e respectivo resultado - Uma abordagem numérico-experimental precisará ser utilizada para atingir os objetivos do trabalho, em que corpos de prova são fabricados com o aço em cima e o compósito embaixo (de dimensões de 100mm e 60mm), para ensaios por uma máquina eletromecânica, em que vários ensaios, do tipo flexão em 3 pontos (MMF), com uma pré-trinca e o spam (distância entre a cunha e a extremidade) variando entre valores selecionados, poderão ser delineadas rigidezes, de modo que seja definida a curva de energia crítica de propagação Gc (N/mm) constante, no regime elástico, ajustado à literatura. Poderá ser proposto o desenvolvimento de método numérico, para cálculo de Gc constante. 2) Método e respectivo resultado - Para a detecção da propagação de fissuras e a estimativa da energia crítica de propagação de fissura, no regime elasto-plástico, serão adotados módulos de elasticidade dos materiais A36 e 1045, com o compósito empregado, bem como corpos de prova diferenciados (100 e 60 mm), para fissuras diversas, delineando as respectivas curvas, em que verificaremos o módulo de elasticidade mais adequado (aço 1045, maior coincidência entre teste e simulação), compósito indicado (valor da literatura, em relação ao obtido no ensaio para corpo de 60mm), corpo de prova mais indicado (spam 100 mm, que prevê pequenas deformações e deslocamentos, adequados a mecânica da fratura). Conclusões - Através das simulações do comportamento dos corpos de prova com dois valores de fissura, obtiveram-se curvas e, implementando-se corpos de prova diferenciados e diferenciadas fissuras, entre 10 a 50 mm, deduziremos o valor da fissura definido (20mm), em que a simulação coincide com o teste, havendo uma concordância entre curvas de ensaio e teste. A energia crítica de propagação de fissura pode ser estimada, sendo o primeiro valor aquele identificado pela comparação com o resultado experimental e o segundo aquele que corresponde ao avanço de uma unidade de área da fissura. A energia Gc pode então ser calculada e o valor encontrado é coerente com a literatura sobre esse tipo de juntas. Propõe-se o desenvolvimento do método numérico no CAST3M para geração de curvas de propagação a Gc constante, para programar ensaios.