Análise do comportamento à compressão do Pinus pinaster Ait. no plano transversal usando a barra de pressão de split-Hopkinson

• Autor(a) principal: Gomes, Filipe Manuel Marques Ferreira
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/9438
• topic: Pinus Pinaster Ait.; Barra de pressão de split-Hopkinson

A madeira e derivados da madeira surgem atualmente como materiais de engenharia sustentados pelo princípio da economia circular. As aplicações atuais albergam cenários de carregamento cujo comportamento mecânico pode ser descrito sobre um espectro de regimes de deformação, abrangendo o visco-elástico, quase-estático e dinâmico. Um estudo evolutivo das propriedades mecânicas da madeira, ao longo dos diferentes regimes de taxas de deformação, é de extrema relevância para a sua aplicabilidade em novas soluções de engenharia. Tendo em conta o facto de a madeira ser um material anisotrópico, heterogéneo e com uma forte variabilidade, a caracterização experimental deste material apresenta contudo vários desa os. Neste trabalho, é proposta a caracterização mecânica da espécie de Pinus pinaster Ait. no plano transverso (radial-tangencial), tanto em regime quase-estático (efeitos de inércia desprezáveis) como em regime dinâmico (efeitos de inércia não desprezáveis). Para esse efeito, foram realizados ensaios de compressão em ambas taxas de deformação, recorrendo a provetes com orientações dos seus anéis de crescimento distintas em relação à direção de carregamento axial (0◦ e 90◦ ), os quais possuíam dimensões nominais de 20×10×10 mm3 . Para o estudo das deformações em regime quase-estático recorreu-se ao acoplamento de uma máquina eletromecânica e um sistema de correlação digital de imagem, nos quais foram realizados ensaios experimentais a 0◦ (radial), o qual permitiu determinar as propriedades ER, νRT e σced,0. De igual forma, realizaram-se os ensaios experimentais a 90◦ (tangencial), ou seja, a uma situação de carregamento transversal de forma a determinar as propriedades ET , νT R e σced,90. De forma análoga, recorrendo à barra de pressão de split-Hopkinson e a um sistema de correlação digital de imagem, realizaram-se ensaios experimentais compressivos utilizando a mesma metodologia descrita, permitindo assim determinar as mesmas propriedades mecânicas neste regime de elevadas taxas de deformação. Assim tornou-se possível veri car a variação das propriedades mencionadas ao longo das diferentes taxas de deformação. Os valores obtidos para o regime quase-estático de taxas de deformação estão de acordo com valores de referência obtidos para esta espécie, sendo que a variação entre ambos não apresenta uma diferença signi cativa. Recorrendo aos resultados obtidos experimentalmente em regime dinâmico e em regime quase-estático, é possível veri car comparativamente que associado a um aumento das taxas de deformação o material em questão apresenta uma variação considerável de algumas das propriedades mecânicas em estudo. De forma quantitativa, através da comparação dos valores médios para ambos os regimes de deformação, veri cou-se que, na direcção radial o módulo de elasticidade apresenta um aumento de 6.3%, a tensão de cedência apresenta um aumento de 130.27% e o coe ciente de Poisson apresenta uma redução de 10.55%. Em relação à direcção tangencial, veri cou-se que, o módulo de elasticidade apresenta um aumento de 21.94% enquanto comparativamente o valor da tensão de cedência apresenta um aumento de 111.83%, já o coe ciente de Poisson apresenta uma redução de 25.79%.