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Tese de Doutorado
Documento
Autor
Nome completo
Marcos Leopoldo Borges
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2017
Orientador
Banca examinadora
Dias, Antonio Alves (Presidente)
Canto, Rodrigo Bresciani
Lahr, Francisco Antonio Rocco
Leonel, Edson Denner
Sales, Almir
Título em português
Estudo do colapso mecânico da madeira baseado na mecânica da fratura
Palavras-chave em português
Análise experimental
Madeira
Mecânica da fratura
Método dos Elementos de Contorno
Resumo em português
O presente trabalho trata da análise do comportamento mecânico da madeira, material anisotrópico, submetida ao crescimento de fissuras e aos processos mecânicos que causam sua ruptura, utilizando os conceitos de Mecânica da Fratura. A avaliação do colapso de peças de madeira, pela da mecânica da fratura, foi realizada por meio de análises experimentais. Para a determinação das propriedades de fratura da madeira foram determinadas propriedades mecânicas da madeira, tais com: módulo de ruptura a flexão estática, módulo de elasticidade à flexão estática, resistência à tração paralela às fibras, resistência ao cisalhamento, resistência ao fendilhamento paralela às fibras e resistência à tração normal às fibras. Foram efetuados ainda ensaios experimentais referentes à mecânica da fratura em corpos de prova tipo SENB (Single Edge Notched Beam). A modelagem numérica foi realizada utilizando-se um código computacional baseado no método de elementos de contorno. Para as simulações foram utilizados os valores das propriedades físicas, de resistência e de elasticidade obtidas na caracterização experimental dos elementos de madeira. Os resultados experimentais foram comparados com as análises numéricas para determinação de uma formulação específica para situações de colapso de elementos de madeira.
Título em inglês
Study of the mechanical collapse of wood based on fracture mechanic
Palavras-chave em inglês
Boundary Element Method
Cohesive fracture model
Fracture mechanics
Wood
Resumo em inglês
The present work deals with the analysis of the mechanical behavior of wood, anisotropic material, submitted to the growth of cracks and the mechanical processes that cause its rupture, using the concepts of Fracture Mechanics. The evaluation of the collapse of pieces of wood, by the fracture mechanics, was carried out by means of experimental analyzes. To determine the fracture properties of the wood, mechanical properties of the wood were determined, such as: modulus of static bending, modulus of elasticity at static bending, tension resistance parallel to grain, shearing resistance, cleavage strength parallel to grain and tension resistance normal to grain. Experimental tests were performed on fracture mechanic in Single Edge Notched beams (SENB). Numerical modeling was performed using a computational code based on the boundary element method. For the simulations, the values of the physical properties, strength and elasticity obtained in the experimental characterization of the wood elements were used. The experimental results were compared with the numerical analyzes to determine a specific formulation for situations of collapse of wood elements.
 
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Data de Publicação
2017-09-11
 
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