Aplicação da técnica de correlação de imagens digitais na análise da integridade estrutural de materiais heterogêneos expostos à variação de temperatura

• Processo: 17/11389-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2017
• Data de Término da vigência: 06 de julho de 2019
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Ricardo Afonso Angélico
• Beneficiário: Matheus Coelho Gonçalves
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Integridade estrutural Trincamento Mecânica da fratura Propriedades termomecânicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: correlação de imagens digitais | Incompatibilidade de propriedades | integridade estrutural | Materiais heterogêneos | Propagação de Trincas | Mecânica da fratura

Resumo

Materiais heterogêneos submetidos à variação de temperatura podem trincar devido a incompatibilidade de propriedades termomecânicas entre as fases constituintes. A diferença entre os coeficientes de expansão térmica das fases induz tensões internas, as quais podem atingir um valor crítico que propicie o surgimento de trincas no material. A literatura apresenta diversos estudos -- com abordagens analíticas, computacionais e experimentais -- acerca dos mecanismos de nucleação e propagação de trincas nesses materiais devido efeitos de variação de temperatura. Contudo, são poucos os trabalhos que apresentam uma investigação experimental dos efeitos locais da diferença de propriedades entre as fases. Nesse contexto, o presente estudo visa analisar as trincas em materiais heterogêneos submetidos à variação de temperatura pela técnica de correlação de imagens digitais. Essa técnica possibilita a visualização e quantificação dos campos de deslocamento e de deformação da amostra observada, permitindo assim, uma análise do comportamento mecânico local entre as fases do material. Nesse projeto, corpos de prova no formato de placas serão fabricados com duas fases com propriedades termomecânicas distintas de modo a favorecer a nucleação de trincas quando estes são submetidos a aquecimento / resfriamento. Um dispositivo será desenvolvido para a realização dos ensaios propostos. Os resultados do presente estudo possibilitarão uma melhor compreensão dos mecanismos de fratura, principalmente, na vizinhança da fase dispersa. Além disso, fornecerá resultados experimentais que poderão auxiliar à validação dos modelos computacionais em desenvolvimento pelo grupo de pesquisa. (AU)