Avaliação do comportamento de superfícies de fratura por fractais mistos em materiais de diferentes classes

Autor(es)

Kamila Amato de Campos

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Guaratinguetá. 2014-12-02.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Engenharia. Guaratinguetá
• Data de defesa: 2014-06-03
• Orientador: Luis Rogerio de Oliveira Hein

Resumo

A fractografia quantitativa é considerada uma importante ferramenta de investigação de falhas em materiais, pois proporciona uma série de informações relevantes a partir das superfícies de fratura, considerando as características microestruturais e os mecanismos de falha que governam a fratura do material. Por meio da análise quantitativa, buscam-se processos investigativos dinamizados e resultados mais precisos. Muitos autores têm proposto o uso de fractais na análise quantitativa de falhas estruturais. Dentro deste contexto, a superfície de fratura seria um fractal misto ou multifractal, porque a formação de sua topografia depende de variações microestruturais e do campo de tensões atuantes na ponta da trinca. Sendo assim, o objetivo principal deste trabalho é avaliar as relações entre tenacidade à fratura (modos I e II) e o comportamento fractal de materiais de diversas classes, avaliando a associação entre a ação de micromecanismos de fratura e a formação do relevo das superfícies de fratura. Os materiais utilizados foram compósito carbono/epóxi, resina fenol-formaldeído, titânia e aço 15-5PH, que foram ensaiados em diferentes modos de carregamento (ensaio DCB, ENF, SCB e KC) e em diferentes condições. A aquisição das imagens das superfícies de fratura foi feita com o uso de um microscópio óptico de reflexão e as topografias obtidas pelo método de reconstrução por extensão de foco. A dimensão fractal foi calculada usando-se o método box-counting, sendo, posteriormente, classificada como dimensão textural (Dt), que descreve um processo físico que controla a rugosidade da superfície, e dimensão estrutural (Ds), onde as características estruturais do material se emergem. Os resultados demonstraram que quando comparados os valores de tenacidade à fratura, nos modos I ou II de carregamento, com as ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) (AU)

• Processo FAPESP: 10/08330-1 - Avaliação do comportamento de superfícies de fratura por fractais mistos em cerâmicos, polímeros, ligas metálicas e compósitos de matriz polimérica
• Beneficiário: Kamila Amato de Campos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado