Estudo teórico experimental sobre a influência da tenacificação localizada numa placa de PMMA

Abstract

O estudo dos mecanismos que podem aumentar a tenacidade em forma localizada podem ter implicações práticas importantes na determinação de metodologias de reparação de estruturas fissuradas. Em este contexto se insere o trabalho aqui desenvolvido, onde uma placa pré-fissurada de acrílico (PMMA) foi estudada. Foi explorada a influência de aumentar localmente a flexibilidade em relação a diversas distâncias da macrotrinca, e assim observando os efeitos na propagação da trinca. Resultados experimentais e teóricos são apresentados, verificando como a disposição da região flexibilizada aumenta a tenacidade da estrutura localmente (tenacificação localizada). Resultados experimentais que permitem medir como a localização da região de flexibilidade local influência na propagação instável da macrofissura também são apresentados. Para isso foi utilizada uma câmera de alta velocidade para filmar a propagação da trinca. Conclusões sobre a comparação dos resultados numéricos, experimentais e sobre detalhes da forma em que a macrofissura propaga nas três configurações estudadas são realizadas. Foi possível observar que houve pontos da posição da região flexibilizada que aumentaram os valores de taxa de libertação de energia da trinca. Uma condição da região flexibilizada foi também capaz de cessar momentaneamente a propagação da trinca.

The study of mechanisms that can increase the tenacity in a local way could have important applications on the determination of reparation methodology of fissured structures. On this context this developed study is applied, where a pre-fissured acrylics (PMMA) plate was studied. It was checked the influence on increasing locally the flexibility facing various distances from the macrofissure, and so the effects on the propagation of the fissure was observed. Empirical and theoretical results are presented, checking how the position of the flexibilized region increases the structure tenacity locally (localized tenacification). Experimental data that possibilitate to measure how the position of the flexibilized region affects the fissure unstable propagation, are also presented. In order to that it was used a high speed camera to register the fissure propagation. Conclusions on the numerical, empirical and the details of the way the macrofissure propagates on the three different configurations results are also made. It was possible to observe that there were flexible region position spots that made the fissure energy release rate higher. One flexibilized region condition was also capable of ceasing for a moment the crack propagation.