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  03.09.12

Mecnica da Fratura


Centro de Integridade de Estruturas e Equipamentos do IPT promoveu curso com especialista internacional


No período de 30 de julho a 1° de agosto passado, atendendo convite do Centro de Integridade de Estruturas e Equipamentos do IPT, o Cinteq, o Professor John David Landes, da Universidade do Tennessee, nos Estados Unidos, ministrou no IPT o curso de 'Mecânica da Fratura' com aulas teóricas e demonstrações laboratoriais.

Além de pesquisadores de diversos centros técnicos do Instituto, também participaram convidados da Poli/USP e de empresas como CPTM, Embraer, Marine, Mercedes-Benz, MRS, Metalúrgica Trapp, Metrô, Petrobras, Suspensys, Man/Volkswagen e Vale.

Para mais detalhes técnicos sobre o curso, veja abaixo artigo de autoria de Hamilton Lelis Ito e Luiz Eduardo Lopes, respectivamente, pesquisador e diretor do Cinteq.

Mecânica da fratura permite aumento da confiabilidade na avaliação da possibilidade de acidentes catastróficos em grandes estruturas
 
ARTIGO -  O uso da mecânica da fratura, desenvolvida na segunda metade do século XX, permitiu aumento da confiabilidade na avaliação da possibilidade de acidentes catastróficos em grandes estruturas. Nesse sentido, essa tecnologia associada à avaliação não-destrutiva de defeitos permite reduzir não apenas a chance de perda de vidas humanas, mas também promover uma economia de bilhões de dólares por ano.

As áreas de aplicação são múltiplas: da petroquímica à nuclear; da construção naval à indústria aeroespacial; no transporte rodoviário e ferroviário e de modo geral a todo segmento industrial. Essa tecnologia assume que os materiais podem apresentar trincas ou defeitos em forma de trinca, adquiridos no processamento ou desenvolvidos durante o uso.

No primeiro caso a questão fundamental é saber se as cargas aplicadas serão capazes de provocar a propagação das trincas, ou estas permanecerão estacionárias. Além do efeito da carga, o ambiente em que o componente se encontra pode não apenas contribuir, como ser determinante para a propagação da trinca. No caso das trincas que sofrem propagação, iniciadas ou não durante o uso, é importante avaliar a velocidade de propagação e as dimensões limite das mesmas. Assim, na mecânica da fratura linear elástica, se busca determinar o tamanho crítico a partir do qual uma trinca sofre propagação instável levando a uma fratura súbita, e na mecânica da fratura elasto-plástica um tamanho a partir do qual inicia-se um processo de fratura que pode ser interrompido se for possível reduzir a carga.

Questões como a determinação do limiar para a propagação de fadiga como o ΔKth, a propagação de trincas em estruturas sob carregamento estático sujeitas à ação do ambiente como o ΔKssc, ou a propagação de trincas por fluência também são abordadas pela mecânica da fratura.

O Brasil, com tantas obras a serem realizadas em tantos ramos de atividade, vai requerer o uso mais intensivo da mecânica da fratura, seja de forma preventiva para evitar possíveis acidentes, ou na análise de falhas após desastres resultantes da não prevenção ou do uso ineficiente da tecnologia. Como aplicação na engenharia, o objetivo da mecânica da fratura é reduzir a chance da ocorrência de fraturas inesperadas, sendo utilizada no projeto, na construção, na inspeção e avaliação da integridade estrutural, e, no caso do IPT, principalmente na determinação de propriedades confiáveis de tenacidade de materiais e juntas soldadas.

Para fazer uma discussão tão abrangente sobre mecânica da fratura, não poderia haver ninguém melhor do que o Professor John David Landes da Universidade do Tennessee - Knoxville, que trabalha no assunto há mais de 40 anos, e não apenas conviveu com os criadores da tecnologia como Irwin e Paris, mas também participou ativamente no desenvolvimento, particularmente na aplicação prática da Integral J.