Estudo de Fratura em Materiais Frágeis

Estudo de Fratura em Materiais Frágeis

Torres, E. C. A.; Oakes, A.O. G.

Artigo Completo :

A maioria dos materiais expostos a esforços mecânicos estão propícios à deformações e/ou fraturas, sendo a mecânica linear da fratura a área da mecânica que estuda esse problema em materiais elástico-lineares que, quando no estado crítico, corresponde à propagação da trinca, sendo um processo irreversível. São 3 os modos geométricos da fratura: A fratura por Tração Normal, a fratura por Cisalhamento Plano, e fratura por Cisalhamento Antiplano. Analisaremos, em nosso trabalho, a trinca por Tração Normal pois além de ser a mais encontrada nos problemas com elementos estruturais, é caracterizada pelos menores valores críticos de carga.A teoria mais aceita para a mecânica da fratura linear é o Conceito de Griffith que leva em consideração a energia necessária para a criação de uma nova área elementar da superfície da trinca, sendo a densidade dessa energia um parâmetro do material. Segundo Griffith, a região abaixo e acima da superfície da trinca estão livres de tensão, e a propagação da trinca,- que é causada pela liberação de energia elástica como uma função da carga externa e do comprimento da trinca- resulta em uma nova superfície livre. O presente trabalho trata de um levantamento da análise de falhas em materiais frágeis.

A maioria dos materiais expostos a esforços mecânicos estão propícios à deformações e/ou fraturas, sendo a mecânica linear da fratura a área da mecânica que estuda esse problema em materiais elástico-lineares que, quando no estado crítico, corresponde à propagação da trinca, sendo um processo irreversível. São 3 os modos geométricos da fratura: A fratura por Tração Normal, a fratura por Cisalhamento Plano, e fratura por Cisalhamento Antiplano. Analisaremos, em nosso trabalho, a trinca por Tração Normal pois além de ser a mais encontrada nos problemas com elementos estruturais, é caracterizada pelos menores valores críticos de carga.A teoria mais aceita para a mecânica da fratura linear é o Conceito de Griffith que leva em consideração a energia necessária para a criação de uma nova área elementar da superfície da trinca, sendo a densidade dessa energia um parâmetro do material. Segundo Griffith, a região abaixo e acima da superfície da trinca estão livres de tensão, e a propagação da trinca,- que é causada pela liberação de energia elástica como uma função da carga externa e do comprimento da trinca- resulta em uma nova superfície livre. O presente trabalho trata de um levantamento da análise de falhas em materiais frágeis.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/phypro-ecfa-015

Referências bibliográficas

• [1] [1] Lawn, Brian R. “Fracture of brittle solids”, 2nd edn; Cambridge solid state Science series
• [2] [2] A. E. Maugin, “The Thermomechanics of Plasticity and Fracture”, (1992)
• [3] [3] Inglis, C. E. “Stresses in a plate due to the presence of cracks and sharp corners”. Transactions of the Institute of Naval Architects, Vol 55, 1913.
• [4] [4] C.P. Buckley, "Material Failure"
• [5] [5] Griffith, A. A. “The Phenomena of Rupture and Flow in Solids”. Philosophical Transactions of the Royal Society of London (1921)
• [6] [6] T.L. Anderson, "Fracture Mechanics: Fundamentals and Applications" (1995)

Como citar:

Torres, E. C. A.; Oakes, A.O. G.; "Estudo de Fratura em Materiais Frágeis", p-30-31. In: Anais do V Encontro Científico de Física Aplicada [= Blucher Physics Proceedings, n.1, v.1]. São Paulo: Blucher, 2014.
ISSN 23582359, DOI 10.5151/phypro-ecfa-015