Fluência de materiais

A presente dissertação apresenta uma abordagem ao tema Fluência, com um desenvolvimento geral para quatro materiais: madeira, alumínio, betão e aço. No entanto, particularizou-se este estudo apenas para dois destes materiais, a madeira e o alumínio. A madeira é um material viscoelástico, logo fortemente influenciado quando submetido a uma ação constante (Fluência) sendo agravada com alterações do teor em água. Iniciou-se o estudo, com uma introdução aos objetivos principais e a revisão teórica do conhecimento da propriedade mecânica (Fluência). Efetuou-se o estudo inicial para os quatro materiais indicados. Posteriormente, fez-se avaliação do efeito mecânico sortivo durante 60 dias com sete ciclos, em provetes de dimensões 20 x 20 x 400 mm3 (escala 1:10) de madeira de Eucalyptus globulus Labill. Recorrendo ao levantamento de um conjunto de modelos numéricos, procedeu-se ao ajuste e extrapolação do comportamento, em Fluência, para distintos períodos de tempo (1, 10 e 50 anos). Os resultados obtidos demonstraram que a madeira de Eucalipto não apresenta um limite no seu comportamento em Fluência, logo instável para os 60 dias de duração de ensaio. Os diferentes modelos de Fluência (x6) apresentaram uma variabilidade crescente de resultados, de acordo com o aumento de extrapolação dos resultados. Para a espécie de madeira de Eucalipto constatou-se ainda, que o ajuste e extrapolação de deformação para 50 anos ultrapassaram os valores sugeridos pelo Eurocódigo 5. A última parte deste trabalho, incidiu sobre o desenvolvimento da metodologia do ensaio em flexão de 3 provetes de alumínio similares, cujas dimensões eram de 20 x 20 x 400mm3. O objetivo desta metodologia foi avaliar o seu comportamento em Fluência. Numa primeira fase, foi aplicada uma carga contante de 160 kN. E numa segunda fase, foi aplicada o dobro dessa carga sujeita adicionalmente a uma temperatura bastante superior à temperatura ambiente (a rondar os 50 oC). Conclusivamente verificou-se que o alumínio não apresenta deformação por Fluência, para as condições de ensaio apresentadas.

The following dissertation presents an approach to the Creep subject with a general development towards four materials: wood, aluminum, concrete and steel, but with a close approach to wood and aluminum. Wood is a viscoelastic material, therefore it is highly influenced when submitted to a constant action (Creep), which can aggravate with the increase of water content. This study started with an introduction to the main objectives and theoretical knowledge of the mechanical properties of the four materials when subjected to the action Creep. an evaluation was performed to the mechanical sortive effect, during sixty days, with seven cycles, using 20 x 20 x 400 mm3 samples (scale 1:10) of Eucalyptus Globulus Labill wood species. Using six numeric models, it was carried out an adjustment and extrapolation to the behavior while submitted to the action Creep in different time periods (1, 10 and 50 years). The results allowed to conclude that Eucalyptus wood shows a limitless creep behavior, therefore unstable to the sixty days duration test. The different modules of creep (x6) show different results, meaning that the variation of the extrapolated results increases as the time increases. It was further found that the adjustment and extrapolation of creep for fifty years exceed the values suggested by Eurocode 5. The last part of this work focused on the development of the bending test methodology of three similar aluminum samples (20 x 20 x 400 mm3).The objective of this methodology was to evaluate the bending behavior. On a first stage 16Kg constant weight was applied. In a second stage, double the weight with the addition of increased temperature far superior to the ambient temperature (rounding the 50 o C). As conclusion, it was verified that aluminum doesn’t react to creep, to the test conditions mentioned before and it hardly shows signs of creep to the normal ambient temperatures, as well as full-scale dimensions.