Comportamento à fadiga de juntas coladas em madeira

• Autor(a) principal: Lopes, Daniel Moura
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/7923
• topic: Madeira; Pinus pinaster; Adesivos; Comportamento mecânico

A construção de estruturas em madeira tem interesse do ponto de vista da engenharia, por forma a responder a preocupações relacionadas com a economia de recursos. A madeira é um material heterogéneo e ortotrópico, que resulta da transformação da árvore, e durante o seu ciclo de vida contribui para um essencial equilíbrio ambiental. Dada a sua estrutura heterogénea e ortotrópica, devido a fatores relacionados com o seu crescimento, é importante conhecer de forma aprofundada as propriedades físicas e mecânicas da madeira, de modo a prever com rigor a resposta do seu comportamento mecânico nas suas diversas aplicações. Nesta dissertação é estudado o comportamento à fadiga de madeira de Pinus pinaster, utilizando dois tipos de adesivos diferentes, um epóxido e um poliuretano. São utilizados provetes solicitados em modo I, com a configuração Double Cantilever Beam (DCB). Realizam-se ensaios monotónicos com controlo de deslocamento, para obter a resistência estática das ligações e a partir daí estabelecer os carregamentos de fadiga. Foi aplicado o método de calibração experimental da flexibilidade em conjunto com a relação de Irwin-Kies, para identificar as curvas de resistência (que relacionam a taxa de libertação de energia com o comprimento de fenda) e as taxas críticas de libertação de energia. Adicionalmente, os ensaios foram simulados usando o Método dos Elementos Finitos com elementos de dano coesivo, tendo sido possível, com uma lei de dano coesivo linear, estimar de forma satisfatória a resposta experimental carga-deslocamento. As ligações com adesivo epóxido revelaram valores ligeiramente superiores de energia de fratura crítica média. No entanto, tendo em conta as dispersões observadas, tais valores não serão estatisticamente diferentes. Também foram realizados ensaios de propagação de fendas de fadiga em modo I para os dois adesivos estudados. Estes ensaios foram analisados recorrendo mais uma vez ao método de calibração experimental de flexibilidade e correlacionados com a relação de Paris. De um modo geral observou-se uma elevada dispersão nos resultados de fadiga, mas mais acentuada nas ligações coladas com adesivo epóxido. Foi observada maior resistência à propagação de fendas de fadiga para as ligações coladas com resina epóxi.