| Processo: | 20/01903-8 |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Regular |
| Data de Início da vigência: | 01 de outubro de 2021 |
| Data de Término da vigência: | 30 de novembro de 2023 |
| Área do conhecimento: | Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos |
| Pesquisador responsável: | Claudio Ruggieri |
| Beneficiário: | Claudio Ruggieri |
| Instituição Sede: | Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil |
| Município da Instituição Sede: | São Paulo |
| Pesquisadores associados: | Diego Felipe Sarzosa Burgos ; Vitor Scarabeli Barbosa |
| Auxílio(s) vinculado(s): | 22/00307-8 - Efeitos do hidrogênio sobre o desempenho estrutural de ligas metálicas: integrando ciência e engenharia, AP.R SPRINT |
| Assunto(s): | Aço inoxidável ferrítico Mecânica da fratura Tenacidade à fratura Análise de tensões Fratura frágil Microtrincas Distribuição estatística Módulo de Weibull Teoria de Griffith |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | aços estruturais | Análise de Tensões | Efeitos Geométricos | Fratura Frágil | Modelos Micromecânicos | tenacidade à fratura | Mecânica da Fratura |
Resumo
O projeto de pesquisa proposto objetiva avanços adicionais sobre a metodologia local probabilística baseada na Tensão de Weibull modificada ao abordar o problema da fratura frágil em materiais ferríticos como um fenômeno multiescala no qual o acoplamento entre o carregamento remoto, convenientemente descrito pela integral J, e o micromecanismo de falha instável é obtido por meio da distribuição estatística (explícita) de microtrincas de Griffith. O estabelecimento de tal modelo requer o conhecimento e quantificação de: i) campos de tensões e deformações locais na região da trinca determinados por análises não lineares e detalhadas por meio do método de elementos finitos; ii) valores de tenacidade à fratura frágil dentro da região de transição frágil-dúctil (DBT) determinados por meio de um programa experimental abrangente; iii) caracterização microestrutural e fractográfica para determinação da distribuição estatística de microtrincas de Griffith na matriz ferrítica do material (as quais são associadas aos sítios preferenciais de nucleação da clivagem transgranular) e iv) história operacional do componente estrutural ou corpo de prova, incluindo especificamente efeitos da temperatura sobre o comportamento à fratura. A exploração e desenvolvimento desta linha de pesquisa seguem 5 objetivos centrais: 1) Desenvolvimento e consolidação de uma metodologia de avaliação de integridade estrutural fundamentada sobre o conceito da Tensão de Weibull modificada como força motriz efetiva; 2) Desenvolvimento de uma formulação probabilística aplicada ao problema da fratura frágil baseada diretamente na medição experimental da distribuição estatística de microtrincas de Griffith; 3) Calibração paramétrica do modelo local da fratura frágil (clivagem) por meio de um programa experimental para obtenção de valores de tenacidade à fratura frágil e medição experimental da distribuição estatística de microtrincas para aços estruturais típicos, incluindo aços para vasos de pressão; 4) Investigação das características microestruturais associadas à clivagem transgranular em materiais ferríticos e sua conexão com modelos locais descritivos da fratura frágil, especificamente em relação à energia de fratura associada ao critério de Griffith; 5) Aplicação e validação da metodologia local com particular ênfase à avaliação da integridade estrutural de componentes críticos de grandes dimensões utilizando valores de tenacidade obtidos por meio de corpos de prova reduzidos ou miniaturizados. (AU)
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