Mec do Dano

"Introdução à Mecânica do Dano e Fraturamento"

Texto n.1 : FUNDAMENTOS DOS MECANISMOS FÍSICOS DE DEFORMAÇÃO
E RUPTURA

São Carlos, setembro de 2000

Sergio Persival Baroncini Proença

Mecanismos de deformação e ruptura

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FUNDAMENTOS DOS MECANISMOS FÍSICOS DE DEFORMAÇÃO E
RUPTURA

1- MECANISMOS FÍSICOS E A MODELAGEM TEÓRICA

Apesar da grande diferença de natureza e de estrutura interna dos materiais de uso mais freqüente em engenharia (como metais, ligas, polímeros, compostos, concretos e madeiras), em todos eles observam-se, numa escala macroscópica, características semelhantes de comportamento. Entre as características comuns destacam-se: elasticidade, viscosidade, deformação plástica, ruptura frágil, ruptura dúctil, etc. Essa semelhança de comportamento é usada como justificativa para o emprego da mecânica dos meios contínuos e da termodinâmica dos sólidos deformáveis na formulação de modelos constitutivos representativos do comportamento de materiais de natureza diversa, e que são aplicados nas análises macroscópicas.
A hipótese de continuidade do meio não faz, obviamente, referência à estrutura interna do material, mas tem um papel fundamental na modelagem teórica. A partir dela definem-se conceitos como tensão e deformação, associados a pontos materiais. Esses conceitos não aparecem somente nas formulações teóricas; freqüentemente eles são quantificados em laboratório, de forma direta ou indireta, nas medidas de deslocamentos e de deformações.
Entretanto é importante observar que os mecanismos físicos reais de deformação, e de ruptura, ocorrem em escalas inferiores (micro e médiaescalas) àquela que permite interpretar o meio como contínuo (macro-escala).
Assim, as medidas de laboratório mencionadas são, na verdade, valores médios de processos físicos que se desenvolvem na região subjacente à base de medida (extensômetro). É importante que esses valores médios sejam de fato representativos de distribuições mais ou