Estudo da resistência e mecanismos de dano em juntas adesivas entre materiais compósitos com defeitos de adesão

A necessidade de utilizar métodos de ligação entre componentes de forma mais rápida, eficaz e com melhores resultados tem causado a crescente utilização das juntas adesivas, em detrimento dos métodos tradicionais de ligação. A utilização das juntas adesivas tem vindo a aumentar em diversas aplicações industriais por estas apresentarem vantagens, das quais se destacam a redução de peso, redução de concentrações de tensões e facilidade de fabrico. No entanto, uma das limitações das juntas adesivas é a dificuldade em prever a resistência da junta após fabrico e durante a sua vida útil devido à presença de defeitos no adesivo. Os defeitos são normalmente gerados pela preparação inadequada das juntas ou degradação do adesivo devido ao ambiente (por exemplo, humidade), reduzindo a qualidade da ligação e influenciando a resistência da junta. Neste trabalho é apresentado um estudo experimental e numérico de juntas de sobreposição simples (JSS) com a inclusão de defeitos centrados na camada de adesivo para comprimentos de sobreposição (LO) diferentes. Os adesivos utilizados foram o Araldite® AV138, apresentado como sendo frágil, e o adesivo Sikaforce® 7752, intitulado como adesivo dúctil. A parte experimental consistiu no ensaio à tração das diferentes JSS permitindo a obtenção das curvas força-deslocamento (P-δ). A análise numérica por modelos de dano coesivo (MDC) foi realizada para analisar as tensões de arrancamento ((σy) e as tensões de corte (τxy) na camada adesiva, para estudar a variável de dano do MDC durante o processo de rotura e para avaliar a capacidade dos MDC na previsão da resistência da junta. Constatou-se um efeito significativo dos defeitos de diferentes dimensões na resistência das juntas, que também depende do tipo de adesivo utilizado e do valor de LO. Os modelos numéricos permitiram a descrição detalhada do comportamento das juntas e previsão de resistência, embora para o adesivo dúctil a utilização de uma lei coesiva triangular tenha provocado alguma discrepância relativamente aos resultados experimentais.

Estudo numérico da adequação de diferentes tipos de leis coesivas na previsão da resistência de juntas adesivas por Modelos de Dano Coesivo

O uso de ligações adesivas aumentou significativamente nos últimos anos e é hoje em dia uma técnica de ligação dominante na indústria aeronáutica e automóvel. As ligações adesivas visam substituir os métodos tradicionais de fixação mecânicos na união de estruturas. A melhoria ao longo dos anos de vários modelos de previsão de dano, nomeadamente através do Método de Elementos Finitos (MEF), tem ajudado ao desenvolvimento desta técnica de ligação. Os Modelos de Dano coesivo (MDC), usados em conjunto com MEF, são uma ferramenta viável para a previsão de resistência de juntas adesivas. Os MDC combinam critérios da resistência dos materiais para a iniciação do dano e conceitos da mecânica da fratura para a propagação da fenda. Existem diversas formas de leis coesivas possíveis de aplicar em simulações por MDC, em função do comportamento expectável dos materiais que estão a ser simulados. Neste trabalho, estudou-se numericamente o efeito de diversas formas de leis coesivas na previsão no comportamento de juntas adesivas, nomeadamente nas curvas forçadeslocamento (P-) de ensaios Double-Cantilever Beam para caracterização à tração e ensaios End-Notched Flexure para caraterização ao corte. Também se estudou a influência dos parâmetros coesivos à tração e corte nas curvas P- dos referidos ensaios. Para o Araldite®AV138 à tração e ao corte, a lei triangular é a que melhor prevê o comportamento do adesivo. Para a previsão da resistência de ambos os adesivos Araldite® 2015 e SikaForce® 7752, a lei trapezoidal é a que melhor se adequa, confirmando assim que esta lei é a que melhor caracteriza o comportamento de dano de adesivos tipicamente dúcteis. O estudo dos parâmetros revelou influência distinta na previsão do comportamento das juntas, embora com bastantes semelhanças entre os diferentes tipos de adesivos.

Strength and damage analysis of composite-aluminium adhesively-bonded single-lap joints

With the need to find an alternative way to mechanical and welding joints, and at the same time to overcome some limitations linked to these traditional techniques, adhesive bonds can be used. Adhesive bonding is a permanent joining process that uses an adhesive to bond the components of a structure. Composite materials reinforced with fibres are becoming increasingly popular in many applications as a result of a number of competitive advantages. In the manufacture of composite structures, although the fabrication techniques reduce to the minimum by means of advanced manufacturing techniques, the use of connections is still required due to the typical size limitations and design, technological and logistical aspects. Moreover, it is known that in many high performance structures, unions between composite materials with other light metals such as aluminium are required, for purposes of structural optimization. This work deals with the experimental and numerical study of single lap joints (SLJ), bonded with a brittle (Nagase Chemtex Denatite XNRH6823) and a ductile adhesive (Nagase Chemtex Denatite XNR6852). These are applied to hybrid joints between aluminium (AL6082-T651) and carbon fibre reinforced plastic (CFRP; Texipreg HS 160 RM) adherends in joints with different overlap lengths (LO) under a tensile loading. The Finite Element (FE) Method is used to perform detailed stress and damage analyses allowing to explain the joints’ behaviour and the use of cohesive zone models (CZM) enables predicting the joint strength and creating a simple and rapid design methodology. The use of numerical methods to simulate the behaviour of the joints can lead to savings of time and resources by optimizing the geometry and material parameters of the joints. The joints’ strength and failure modes were highly dependent on the adhesive, and this behaviour was successfully modelled numerically. Using a brittle adhesive resulted in a negligible maximum load (Pm) improvement with LO. The joints bonded with the ductile adhesive showed a nearly linear improvement of Pm with LO.

Caracterização do betão reforçado com fibras de aço

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil-Perfil de Estruturas

Caracterização de argamassas de cal aérea e de cal hidráulica natural com metacaulino. Evolução com a idade

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil Construção

Caraterização das propriedades macânicas e de fratura de um adesivo estrutural de alta ductilidade

As juntas adesivas são uma alternativa viável para substituir ligações comuns como as mecânicas ou soldadas, devido a diversas vantagens como a possibilidade de união de materiais de natureza diferente, maior leveza, menores custos inerentes ao fabrico e ainda prevenção da corrosão galvânica que pode ocorrer nas ligações entre dois materiais metálicos diferentes. A resistência de uma junta depende, para um determinado tipo de solicitação imposta, da distribuição de tensões no interior da junta. Por outro lado, a geometria das juntas, as propriedades mecânicas dos adesivos e os componentes a ligar vão influenciar a distribuição de tensões. O carregamento nas camadas adesivas de uma junta poderá induzir tensões de tração, compressão, corte, arrancamento ou clivagem, ou ainda uma combinação de duas ou mais destas componentes. O objetivo da presente dissertação é a caraterização completa de um adesivo estrutural de alta ductilidade recentemente lançado no mercado (SikaPower® -4720), para facilitar o projeto e otimização de juntas adesivas ligadas com o mesmo. São quatro os ensaios a realizar: ensaios à tração de provetes maciços (também denominados de bulk), ensaios ao corte com a geometria Thick Adherend Shear Test, ensaios Double-Cantilever Beam e ainda ensaios End-Notched Flexure. Com a realização dos ensaios referidos, são determinadas as propriedades essenciais à caraterização mecânica e de fratura do adesivo. Os resultados obtidos para cada ensaio resultaram em propriedades medidas com elevada repetibilidade, da mesma maneira que se revelaram de acordo com os dados disponibilizados pelo fabricante, sempre que estes estavam disponíveis.

Anestesia para Drepanocitose e Gravidez. A Propósito de um Caso Clínico

A propósito de uma parturiente com anemia falciforme, os autores revêem o quadro clínico desta patologia hematológica com repercussão multi-orgânica, e focam as particularidades da mesma durante a gravidez. Em função dos factores que podem desencadear um agravamento (ou uma agudização) do quadro, salientam as facetas mais importantes do acto anestésico, desde as possíveis técnicas até às medidas profilácticas do peri-operatório. A revisão é intercalada com a descrição do caso clínico da parturiente com anemia falciforme.

Caracterização de argamassas de cal hidráulica natural NHL 3.5 de fabrico nacional

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção

Erisipelóide de Baker-Rosenbach

O erisipelóide de Baker-Rosenbach, embora assinalado no Brasil há 23, anos, por Sebastião Sampaio, seguido de nove casos estudados em 1951 por Lacaz e Ancona Lopes, não tem sido motivo de publicações posteriores. O A. teve ocasião de estudar seis casos, senão que três foram motivo de trabalho anterior e foram observados em 1953. Os três restantes, um de 1965 e dois de 1967, são aqui relatados. Assinala o A. a ubiquidade do germe, o Erysipelotrix rhusiopathiae e a variedade de condições em que o homem pode infectar-se, especialmente no exercício de determinadas profissões, o que dá à doença, caráter típico de doença profissional. São os operários de fábricas de botões ou em geral os que lidam com ossos, especialmente de porco ou carneiro, os açougueiros, magarefes, salsicheiros etc. São particularmente vulneráveis os que tratam com produtos do mar, pescadores, mercadores de siris, camarões, crustáceos, peixes em geral, pela facilidade com que se podem ferir e adquirir a infecção por picada ocasional. A doença atinge numerosos animais domésticos ou não, com formas clínicas bem definidas no porco (erisipela dos porcos), no carneiro (poliartrite dos carneiros), em animais de corte e de tração, em aves domésticas ou de rapina, ratos e camundongos, além de outros numerosos roedores. Moscas hematófagas e outros insetos têm sido encontrados infectados. Nunca é demais frisar que os produtos do mar são grande fonte de infecção humana. No homem, tem a dcença em geral, caráter benigno e localizado (erisipelóide), podendo em certas circunstâncias assumir característica septicêmica como no porco, produzir endocardite, como no carneiro além de outras formas clínicas e complicações. São resumidos no texto os três casos anteriormente apresentados e bem descritos os três inéditos, que têm história clínica e evolução típicas de erisipelóide. Tratando-se de doença com características tipicamente profissional, há que ser considerada como tal, com respeito às dispensas de serviço ou outras implicações previdenciárias, razão porque mais avulta a necessidade de seu diagnóstico exato e bem documentado, tanto mais que determinadas formas clínicas podem levar à morte. O uso indiscriminado de antibióticos, antes de chegar-se ao diagnóstico, é hábito que deve ser combatido a fim de que se possa melhor avaliar da incidência, em nosso meio.

Caracterização de argamassas de cal hidráulica natural com metacaulino e resíduo cerâmico

CONSTRUÇÃO 2012, Universidade de Coimbra, Dez. 2012

Argamassas de cal aérea com um ano: influência das condições de cura e da composição

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil - Perfil de Construção

Evolução e comparação das características de argamassas de cal aérea com adição de metacaulino

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil - Perfil de Construção

Caracterização de betão com terra através de provetes laminares

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil- Perfil de Construção

Desenvolvimento e caracterização de argamassas de cal aérea e terra. A influência da terra como ligante

Dissertação para obtenção do Grau Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção

Estudo do transformador Le Blanc

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores