Mecânica da fratura

Análise da mecânica da fratura: segurança e eficiência para seus componentes

A mecânica da fratura é uma área fundamental das ciências da engenharia que estuda a falha de componentes com trincas e a propagação dessas trincas sob cargas estáticas e dinâmicas até a fratura. Essas análises são indispensáveis para garantir a integridade estrutural e a segurança dos componentes.

Tipos de tensão de fissura

Na mecânica da fratura, distinguem-se três tipos principais de tensão de fenda:

• Tensão de abertura 

Essa tensão provoca a abertura das laterais da fissura, como ocorre em um componente submetido a tensão de tração ou flexão, no qual a fissura se estende perpendicularmente à tensão normal.

• Tensão de deslocamento na direção de propagação da fissura 

Essa tensão é provocada por cargas de cisalhamento e leva a um deslocamento oposto dos flancos da fissura na direção de propagação da fissura.

• Tensão de deslocamento transversal à direção de propagação da fissura

Essa tensão provoca um deslocamento das bordas da fissura transversalmente à direção de propagação da fissura.

Uma combinação dessas tensões, conhecida como tensão de modo misto, é analisada detalhadamente pelos engenheiros da DMT. Como a fadiga dos componentes muitas vezes não é visível, mas as fissuras por fadiga podem ser registradas por meio de técnicas de medição, a evolução temporal dessas fissuras é decisiva para a atribuição às cargas aplicadas aos componentes.

Software e expertise utilizados

Para a análise de engenharia, utilizamos softwares e ferramentas especializadas:

• IWM VERB
• SACC
• Desenvolvimentos próprios

Com mais de 25 anos de experiência, lidamos com problemas relacionados à mecânica da fratura em diversas áreas:

• Avaliações de componentes com fissuras
• Análises de danos em componentes quebrados
• Análises de tolerância a danos (determinação da vida útil restante, cálculo de intervalos de inspeção)
• Análises de vazamento pré-fratura em componentes submetidos a pressão interna

Áreas de aplicação e referências de projetos

Nossa expertise abrange diversos setores:

• Setor de usinas de energia
• Construção de instalações
• Indústria química
• Indústria de processos
• Fabricação aditiva (impressão 3D)

Benefícios de uma análise de mecânica da fratura

A realização de uma análise da mecânica da fratura oferece inúmeras vantagens:

• Estimativas da vida útil restante dos componentes: minimização de paradas não programadas das instalações.
• Otimização dos intervalos de inspeção: melhoria da disponibilidade das instalações.
• Otimização de processos e regimes operacionais: aproveitamento mais eficiente dos componentes.
• Identificação de pontos fracos: detectar e agir antes que os problemas surjam.

Projetos ativos de pesquisa e desenvolvimento

A DMT participa ativamente de projetos de pesquisa e desenvolvimento, bem como da elaboração de diretrizes para aplicação industrial. Mais informações podem ser encontradas nas páginas seguintes, na seção – Pesquisa e Desenvolvimento.