Mestrado em Engenharia Mecânica (UTAD/2008) Abílio de Jesus

Mestrado em Engenharia Mecânica (UTAD/2008) Abílio de Jesus

Projecto de Investigação FCT : PTDC/EME-PME/78833/2006 Instituições: IDMEC-Pólo FEUP & UTAD Início: 01/08/2007 Duração: 36 meses Equipa de investigação: Abílio de Jesus (IR)/UTAD 35% Alfredo Ribeiro/UTAD 30% Jorge Tiago Pinto /UTAD 20% Miguel Figeiredo/FEUP 20% António Augusto Fernandes/FEUP 10% Paulo Tavares Castro/FEUP 10% Bolseiro BI 36 meses (José Correia/ Pedro Rodrigues) Bolseiro BTI 24 meses (Joaquim Maeiro) Bolseiro BII 12 meses (Rui Pereira)

Objectivos do Projecto 1.Desenvolver as abordagens deterministicas clássicas baseadas nas curvas S-N e Mecânica da Fractura de modo a resultarem ferramentas probabilísticas para tratamento de diversas incertezas tais como as devidas aos espectros de carga, geométricas e de material. 2. Desenvolver os métodos locais para previsão da iniciação de fendas de fadiga e integração desta abordagem com a Mecânica da Fractura Probabilística. 3. Investigar regras de acumulação de dano apropriadas para espectros de carga e aços típicos de pontes metálicas rebitadas antigas. 4. Comparar a resistência à fadiga entre ligações rebitadas e aparafusadas e estudar o efeito no prolongamento da vida à fadiga das forças de clamping nos rebites/parafusos. 5. Avaliar a técnica de reforço baseada na aplicação de adesivos estruturais. 6. Desenvolver orientações que possam ser incorporadas em manuais de manutenção/reabilitação.

Trabalhos em Curso 2007/2008:Desenvolvimento de modelos de previsão da vida à fadiga de ligações rebitadas, José Correia, Tese Mestrado

Trabalhos em Curso 2007/2008:Desenvolvimento de modelos de previsão da vida à fadiga de ligações rebitadas, José Correia, Tese Mestrado 200 150 σ (MPa) σ (MPa) 100 Exp. data Exp. mean S-N curve Crack Initiation Crack propagation (ai=0.5 mm) Crack propagation (ai=0.75 mm) Crack initiation + crack propagation (ai=0.75 mm) - predictions Crack initiation + crack propagation (ai=0.75 mm) - regression line 50 1E4 1E5 1E6 1E7 Cycles, N

Trabalhos em Curso 2008/2009: Comportamento à fadiga de um material de uma ponte metálica centenária sob carregamentos complexos, António Silva, Tese Mestrado -Ensaios de caracterização básica do material (da/dn- K, ε-n, tracção, metalúrgicos, charpy) - Ensaios de acumulação de dano (ε-n com solicitações variáveis tipo sobrecargas); -Desenvolvimento de software para aplicação de métodos locais em componentes estruturais sob a acção de carregamentos complexos; σ[mpa] 600 500 400 Espectro das Tensões Nominais CICLOS DE HISTERESE LOCAIS σlocal(mpa) 5 4 3 300 2 200 1 100 0 0-0.0003-0.0002-0.0001-1 0 0.0001 0.0002 0.0003-100 -2 ε local -200-3 -300-4 -400-5

Trabalhos em Curso 2008/2009: Comparação entre o comportamento à fadiga de ligações rebitadas e aparafusadas, João Silva, Tese Mestrado -Ensaios de fadiga de ligações aparafusadas com distintos pré-esforços e com adesivos estruturais; - Ensaios de fadiga de ligações rebitadas; - Aplicação de solicitações variáveis; - Modelação por elementos finitos de ligações aparafusadas/rebitadas 3 2,5 2 kt 1,5 1 0,5 e=8 e=5 0 0 100 200 300 σclamping (MPa)

Trabalhos em Curso 2008/2009: Comparação entre o comportamento à fadiga de ligações rebitadas e aparafusadas, João Silva, Tese Mestrado 2008/2009: Comportamento à fadiga de um material de uma ponte metálica centenária sob carregamentos complexos, António Silva, Tese Mestrado - Programa experimental: material da Ponte de Fão (Esposende)

Trabalhos em Curso 2008/2009: Comportamento à Fadiga de Ligações Rebitadas à Escala Real, José Costa, Tese Mestrado -Ensaios de fadiga de vigas rebitadas à escala real -Modelação por elementos finitos de ligações rebitadas com ligadores múltiplos (aplicação de técnicas de submodelação casca/sólido; modelos mistos casca/sólido).

Trabalhos em Curso Bolseiro BI (Pedro Rodrigues) Bolseiro BII (Rui Pereira) - Modelação por elementos finitos de ligações rebitadas com múltiplos rebites; - Modelação por elementos finitos de ligações rebitadas com múltiplos rebites; - Aplicação da Mecânica da Fractura Linear Elástica; - Modelação estocástica (Técnica de amostragem tipo Monte Carlo); - Modelação sólida; - Técnicas de submodelação.

Temas de Teses de Mestrado Tese #1: 2009/2010 (Orientadores: Abílio de Jesus & Alfonso Canteli, Univ. Oviedo) Análise probabilística da resistência à fadiga de materiais de pontes metálicas antigas Identificação de modelos modelos probabilísticos para representação de dados de resistência à fadiga de materiais - Modelos ε-n; - Modelos σ-n; - Modelos a-n; Modelos probabilisticos desenvolvidos por E. Castillo, A. Canteli et al; Programa experimental baseado em ensaios de provetes lisos e entalhados. Provetes disponíveis da ponte de Fão; Previsão do comportamento das ligações usando modelos probabilisticos de resistência à fadiga; Colaboração com Universidades de Oviedo/Cantabria.

Temas de Teses de Mestrado Tese #1: 2009/2010 (Orientadores: Abílio de Jesus & Alfonso Canteli, Univ. Oviedo) Análise probabilística da resistência à fadiga de materiais de pontes metálicas antigas Ex: Aplicação do modelo ε-n (Artigo em Revisão, IJF):

Temas de Teses de Mestrado Tese #1: 2009/2010 (Orientadores: Abílio de Jesus & Alfonso Canteli, Univ. Oviedo) Análise probabilística da resistência à fadiga de materiais de pontes metálicas antigas Ex: Modelo σ-n

Temas de Teses de Mestrado Tese #2: 2008/2009 (Orientadores: Abílio de Jesus & Alfredo Ribeiro) Estudo sobre a propagação de fendas de fadiga de materiais de pontes metálicas antigas sob solicitações de amplitude variável (BTI Joaquim Maeiro) Ensaios de propagação de fendas de fadiga em provetes CT extraídos da ponte de Fão, sob solicitações de aplitude variável Ensaios com sobrecargas simples; Ensaios com sobrecargas períodicas; Ensaios com blocos de carga; Ensaios com carregamentos variáveis. Modelação da taxa de propagação de fendas de fadiga. Aplicação de modelos analíticos; Modelação por elementos finitos dos fenómenos plásticos na extremidade da fenda.

Temas de Teses de Mestrado Tese #2: 2008/2009 (Orientadores: Abílio de Jesus & Alfredo Ribeiro) Estudo sobre a propagação de fendas de fadiga de materiais de pontes metálicas antigas sob solicitações de amplitude variável (BTI Joaquim Maeiro) Ex: Overload

Temas de Teses de Mestrado Tese #2: 2008/2009 (Orientadores: Abílio de Jesus & Alfredo Ribeiro) Estudo sobre a propagação de fendas de fadiga de materiais de pontes metálicas antigas sob solicitações de amplitude variável (BTI Joaquim Maeiro) Ex: Carregamentos

Material & Equipamento Disponíveis para Execução das Teses Material da Ponte de Fão "Provetes Lisos" "Provetes CT" Corte A-A 22.5 A 30 R12.5 8 26 200 2xØ12.5H7 8 3 30 ± 0.2 30 ± 0.2 60 Ø12.5 A 13.8 ± 0.25 13.8 ± 0.25 50 62.5 ± 0.5

Material & Equipamento Disponíveis para Execução das Teses Máquina servohidraulica INSTRON 8801 (100kN) Extensómetros dinâmicos 2620-602 (±2.5 mm) Novo Software de Controlo (WaveMaker)