Apresentar os conceitos básicos dos modos de falha de estruturas oceânicas e as respectivas metodologias para sua avaliação. O foco do curso será nos modos de Fadiga e Fratura. As metodologias para avaliar os tempos de iniciação de defeitos e as correspondentes taxas de propagação serão amplamente discutidas. Também, as metodologias para especificar os tamanhos toleráveis de defeitos em estruturas serão apresentadas. Aplicações das metodologias em estruturas metálicas offshore serão dadas.
A disciplina abrange os conceitos e metodologias necessárias para a prever a vida à fadiga de estruturas metálicas. Os estágios de iniciação e propagação de trincas serão estudados com aplicações a estruturas navais e oceânicas. O fenômeno de fratura frágil será abordado. Os conceitos necessários para avaliar tenacidade à fratura e como mitigar falhas catastróficas por fratura frágil (clivagem) são detalhados.
1. Revisão sucinta de conceitos básicos de mecânica dos sólidos e comportamento mecânico de materiais. Relações tensão-deformação. Tensões e deformações principais. Critérios de escoamento. 2. Deformação cíclica em materiais 3. Fadiga de alto ciclo 4. Fadiga em componentes contendo entalhes 5. Fadiga de baixo ciclo 6. Propagação cíclica de trincas 7. Fratura frágil e dúctil de materiais estruturais. 8. Aspectos micro estruturais da fratura em regimes frágil e dúctil 9. Relação entre a tenacidade e deformação plástica, efeitos geométricos e efeitos estatísticos. 10. Transferência de resultados laboratoriais na avaliação do comportamento à fratura de componentes estruturais. 11. Tratamento estatístico de valores de tenacidade. 12. Análise do comportamento à fratura de juntas soldadas.
1. Anderson, T., “Fracture Mechanics: Fundamentals and Applications”, 3rd Edition, CRC Press, 2005. 2. Y. Lee, M. Barkey, H. Kang., Metal Fatigue Analysis Handbook:Practical Problem-Solving Techniques for Computer-Aided Engineering. Butterworth-Heinemann, Elsevier, 2012. 3. Y.Lee, J. Pan, R. Hathaway, M. Barkey., Fatigue Testing and Analysis: Theory and Practice. Elsevier, 2005. 4. Stephens, R. I., Fatemi, A., Stephens, R. R. and Fuchs, H. O., "Metal Fatigue in Engineering - 2nd Edition", John Wiley & Sons, 2001. 5. Schijve, J., "Fatigue of Structures and Materials", Kluwer Academic Publishers, 2004 6. Det Norske Veritas (DNV), “Fatigue Strength Analysis of Offshore Steel Structures”, RP-C203, 2001