Busca avançada
Ano de início
Entree

Fractografia quantitativa: análise do comportamento fractal, por processamento digital de imagens, para delimitação da ação de micromecanismos de fratura em compósitos

Processo: 08/01788-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2008
Vigência (Término): 31 de julho de 2010
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial
Pesquisador responsável:Luis Rogerio de Oliveira Hein
Beneficiário:Kamila Amato de Campos
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FEG). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Guaratinguetá. Guaratinguetá , SP, Brasil
Assunto(s):Processamento digital de imagens   Fratura   Microscopia   Materiais compósitos

Resumo

Superfícies de fratura expressam a seqüência de eventos de liberação de energia com a propagação de trincas, mostrando a relação entre os componentes da estrutura, campos de tensões locais e a formação de texturas típicas em seu relevo. No caso dos compósitos de matriz polimérica, a evolução das formações topográficas pode indicar as linhas de ação de carga, os efeitos de degradação pelo ambiente, defeitos de processamento, e outros. Assim, a fractografia quantitativa, com o uso cada vez maior destes materiais em aeronaves, pode ampliar seu papel na investigação de falhas estruturais ou como ferramenta para o desenvolvimento de processos e produtos. Para tanto, é preciso adequar ou criar abordagens para o estudo quantitativo de relevos. A presente proposta baseia-se na combinação de ferramentas de medição da topografia de superfícies, como a reconstrução por extensão de foco na microscopia óptica ou a reconstrução por paralaxe de pares estéreos obtidos por microscopia eletrônica de varredura, com a análise do comportamento fractal de texturas formadas pelos detalhes de relevo, correspondentes aos mecanismos de fratura atuantes, para o desenvolvimento de uma metodologia de caracterização fractográfica adequada ao estudo de materiais compósitos de fibras longas. Há, hoje, uma clara demanda por esta metodologia, o que justifica a apresentação deste projeto, avaliada por solicitações recebidas pelo proponente de Engenheiros de instituições e empresas como IPEN, CTA, Embraer e da própria UNESP. Portanto, os objetivos principais desta proposta são criar a metodologia e implementar alguns estudos quantitativos para tornar sua interpretação viável a outros pesquisadores. Com isso, visa avaliar o modelo de Mecholsky, que relaciona tenacidade à fratura e dimensão fractal, para casos em que há maior complexidade nos mecanismos envolvidos no processo de fratura em estruturas amorfas ou cristalinas que levem ao aspecto do tipo "mirror+mist+hackle" (espelho, névoa e crista de galo), em que a fratura evolui do aspecto liso ao rugoso desde a nucleação. Este caso, por exemplo, ocorre comumente no interior de fibras de carbono ou em resinas epóxi.Os materiais analisados serão corpos de prova fraturados cedidos pelo Prof. Dr. Édson Cocchieri Botelho, co-orientador deste mestrado e professor do DMT/FEG/UNESP, que desenvolve estudos sobre a degradação ambiental e seus efeitos sobre o comportamento mecânico de compósitos sob diferentes condições de carregamento, em outros projetos financiados pela FAPESP. As investigações serão realizadas, prioritariamente, a partir de pilhas de imagens obtidas por microscopia óptica e processadas para levantamento do relevo e da distribuição de texturas formadas nas superfícies fraturadas. Técnicas de microscopia eletrônica de varredura, se necessárias, também serão empregadas, envolvendo a obtenção de pares estereoscópicos para a reconstrução por paralaxe.

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
HOROVISTIZ, ANA LUCIA; DE CAMPOS, KAMILA AMATO; SHIBATA, SILVIA; PRADO, CAMILA C. S.; DE OLIVEIRA HEIN, LUIS ROGERIO. Fractal characterization of brittle fracture in ceramics under mode I stress loading. MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING, v. 527, n. 18-19, p. 4847-4850, JUL 15 2010. Citações Web of Science: 8.
DE CAMPOS, KAMILA AMATO; YOSHINO, CELSO; DE OLIVEIRA HEIN, LUIS ROGERIO. Fractal behavior throughout stretch zone of 15-5PH steel under elastic-plastic loading conditions. MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING, v. 525, n. 1-2, p. 37-41, NOV 15 2009. Citações Web of Science: 11.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
CAMPOS, Kamila Amato de. Fractografia quantitativa : análise do comportamento fractal de fratura em compósitos carbonoepóxi, por processamento digital de imagens. 2010. 136 f. Dissertação de Mestrado - Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" Faculdade de Engenharia (Campus de Guaratinguetá). Guaratinguetá.

Por favor, reporte erros na lista de publicações científicas escrevendo para: cdi@fapesp.br.