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Effect of processing induced particle alignment on the fracture toughness and fracture behavior of multiphase dental ceramics

GONZAGA, Carla C.; OKADA, Cristina Yuri; CESAR, Paulo F.; MIRANDA JR., Walter G.; YOSHIMURA, Humberto N.
Fonte: ELSEVIER SCI LTD Publicador: ELSEVIER SCI LTD
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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Objective. To investigate the processing induced particle alignment on fracture behavior of four multiphase dental ceramics (one porcelain, two glass-ceramics and a glass-infiltrated-alumina composite). Methods. Disks (empty set12mm x 1.1 mm-thick) and bars (3 mm x 4 mm x 20 mm) of each material were processed according to manufacturer instructions, machined and polished. Fracture toughness (K(IC)) was determined by the indentation strength method using 3-point bending and biaxial flexure fixtures for the fracture of bars and disks, respectively. Microstructural and fractographic analyses were performed with scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy and X-ray diffraction. Results. The isotropic microstructure of the porcelain and the leucite-based glass-ceramic resulted in similar fracture toughness values regardless of the specimen geometry. On the other hand, materials containing second-phase particles with high aspect ratio (lithium disilicate glass-ceramic and glass-infiltrated-alumina composite) showed lower fracture toughness for disk specimens compared to bars. For the lithium disilicate glass-ceramic disks, it was demonstrated that the occurrence of particle alignment during the heat-pressing procedure resulted in an unfavorable pattern that created weak microstructural paths during the biaxial test. For the glass-infiltrated-alumina composite...

Avaliação da tenacidade à fratura de soldas de alta resistência e baixa liga pelo método da integral-J.; Evaluation of high strength low alloy steel weld metal fracture toughness using the J-integral method.

Silva, Rosana Vilarim da
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 24/06/1998 PT
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37.29%
Foi avaliada a influência da microestrutura na tenacidade à fratura de dois grupos de aços de Alta Resistência e Baixa Liga (ARBL), soldados, com diferentes composições microestruturais. Os metais de solda designados por A1/A2 exibiram uma microestrutura composta por ferrita acicular circundada por ferrita de contorno de grão, com alguma formação de ferrita Widmanstätten e microfases, denominada de microestrutura do tipo clássica. Os metais de solda designados por B1/B2 exibiram um microestrutura composta por bainita, martensita de baixo teor de carbono e microfases, denominada de microestrutura do tipo de ripas. Estes dois tipos de microestruturas são normalmente encontradas nas soldas de alta resistência empregadas em estruturas e componentes de grande responsabilidade. A avaliação da tenacidade à fratura foi realizada pela utilização dos conceitos da integral-J e CTOD. A técnica empregada para a medida do crescimento da trinca, foi a da variação da flexibilidade elástica em corpos de prova SE[B] e C(T). Os valores da tenacidade à fratura dos dois grupos de soldas, para ambas geometrias de corpos de prova, foram determinados e comparados. As análises microestruturais, do metal de solda e das superfícies de fratura dos corpos de prova ensaiados...

Aplicação de ensaio de impacto Charpy instrumentado no estudo da tenacidade à fratura dinâmica nas soldas a arco submerso em aços para caldeiras ; Instrumented Charpy impact test application in the dynamic fracture toughness study by submerged arc welds at steel for boilers

Figueiredo, Kleber Mendes de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 17/12/2004 PT
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37.29%
A utilização do eletrodo tubular no processo de soldagem a arco submerso leva a um aumento na produtividade com um custo relativamente baixo, pois não requer investimentos complementares em equipamentos. A mudança do eletrodo sólido para o tubular acarreta variações microestruturais no metal de solda que influenciam as propriedades mecânicas, tais como dureza, tração e tenacidade ao impacto. Este trabalho tem como objetivo principal estudar a tenacidade à fratura dinâmica do metal de solda, mostrando que o uso do eletrodo tubular diminui a propagação de trincas ao impacto, além de melhorar as propriedades de dureza e tração. Para a confecção da junta soldada foi utilizado o aço ASTM-A516 com espessura de 37,5 mm; para o metal de solda, o eletrodo sólido AWS EM12K, com diâmetro de 4,0 mm, e fluxo AWS F6A4 e o eletrodo tubular AWS E71T-5, com diâmetro de 4,0 mm, fabricado em caráter experimental, untamente com os fluxos AWS F6A4 e AWS F7A8 (Fluxo Neutro). Os ensaios de impacto, dureza e tração foram realizados em corpos de prova com e sem alívio de tensão, e o ensaio Charpy instrumentado em corpos de prova entalhados e em corpos de prova entalhados e com trinca por fadiga, nas temperaturas de 25, 200, 400 e 600OC. O metal de solda utilizando eletrodo sólido foi o que mostrou menor percentual de ferrita acicular (54%)...

Estudo da tenacidade à fratura do aço rápido M2 fundido, modificado e tratado termicamente. ; Fracture toughness of as-cast high speed steel M2, modified and heat treated.

Silva, Wanderson Santana da
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 05/11/2001 PT
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37.34%
Neste trabalho foi medida a tenacidade à fratura de quatro ligas fundidas com composição química base do aço AISI M2 – uma de composição química convencional (liga I), e as demais modificadas por adições de nitrogênio (liga II), cério (liga III) e antimônio (liga IV) – submetidas a tratamentos térmicos visando a decomposição do carboneto M2C, a esferoidização e engrossamento dos carbonetos produto M6C e MC, em altas temperaturas e por diversos tempos. A metodologia empregada nesta avaliação da tenacidade à fratura foi a dos corpos de prova curtos com entalhe chevron segundo ASTM E 1304-97, de forma a superar a necessidade do pré-trincamento por fadiga, procedimento de difícil controle e custoso em materiais como os aços rápidos temperados e revenidos. Verificou-se que a metodologia utilizada para obtenção e ensaio de corpos de prova chevron foi de fácil execução (comparada à metodologia convencional) permitindo grande número de experimentos. Para verificar a consistência dos resultados, em algumas condições, também se utilizou a metodologia convencional segundo a ASTM E 399-90, cujo pré-trincamento foi feito utilizando os procedimentos propostos por Harris e Dunegan. Os resultados obtidos para os aços fundidos foram correlacionados com os obtidos para outros aços rápidos convencionais (VM2...

Efeitos de heterogeneidades mecânicas sobre forças motrizes de trinca em juntas soldadas: determinação experimental de tenacidade e extensão de metodologias de avaliação de criticidade de defeitos.; Effects of weld strength mismatch on crack tip driving forces of welded joints: experimental evaluation of fracture toughness and extension of methodologies for integrity assessment.

Donato, Gustavo Henrique Bolognesi
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 23/10/2008 PT
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37.37%
Este trabalho apresenta uma avaliação dos efeitos de juntas soldadas dissimilares sobre forças motrizes de trinca e o desenvolvimento de procedimentos adaptados baseados em critérios mecânicos e micromecânicos para avaliação de defeitos em juntas soldadas incorporando efeitos de dissimilaridades mecânicas. A motivação central reside na forte expansão da indústria nacional de petróleo e a crescente demanda por aumento de produtividade aliado ao aumento na segurança operacional de sistemas dutoviários e estruturas correlatas. Para que tal intento seja atingido, é inicialmente apresentada uma descrição detalhada dos parâmetros de interesse da mecânica da fratura, fundamentos da metalurgia da soldagem e efeitos microestruturais e mecânicos oriundos da presença de soldas dissimilares. São então descritos os principais métodos experimentais de determinação de tenacidade à fratura, detalhados os procedimentos correntes de avaliação de integridade por meio de diagramas FAD e é estudada a teoria da tensão de Weibull. Tais estudos configuram o arcabouço conceitual necessário para o desenvolvimento de uma extensa variedade de ensaios experimentais em juntas soldadas e proposição de correções aos procedimentos correntes de determinação experimental de tenacidade...

Tenacidade à fratura translaminar dinâmica de um laminado híbrido metal-fibra titânio-grafite de grau aeronáutico; Dynamic translaminar fracture toughness of aeronautical grade titanium-graphite hybrid fiber-metal laminate

Gatti, Maria Cristina Adami
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 09/10/2009 PT
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Diversos critérios de tenacidade à fratura translaminar dinâmica foram determinados para o laminado híbrido metal-fibra TiGra, empregando-se conceitos e metodologias da Mecânica da Fratura Elástica Linear MFEL (fator-K) e da Mecânica da Fratura Elasto-Plástica MFEP (integral-J). Verificou-se que as tenacidades de iniciação elasto-plástica, Jid, e de carga máxima, Jmd, do TiGra são controladas pelo desenvolvimento, ou supressão de delaminações. Os resultados indicaram que o emprego deste material se justifica mais pela sua resistência à propagação de danos (caracterizada por Jmd) do que à iniciação da fratura dinâmica (por Jid). De modo geral, os requisitos de validade de Jid como verdadeira propriedade do material (JId) foram satisfeitos, embora para Jmd boa parte das restrições quanto ao tamanho mínimo do corpo-de-prova tenha sido violada. Mais freqüentemente, velocidades mais rápidas de impacto beneficiaram as tenacidades-J do TiGra, enquanto que temperaturas mais elevadas afetaram negativamente estas propriedades. Quanto à MFEL, a tenacidade KJd do TiGra foi beneficiada pelo incremento na taxa de carregamento sob temperaturas mais elevadas, enquanto que a tenacidade Kid foi negativamente afetada pela taxa de deformação em todas as temperaturas avaliadas. Temperaturas mais altas também degradaram as propriedades de tenacidade-K do TiGra. Em oposição às tenacidades-J...

Avaliação da tenacidade à fratura na zona termicamente afetada de soldas múltiplos passes em um aço ARBL; Evaluation of fracture toughness in heat affected zone of multiple pass welds in a high strength low alloy steel

Falcão, César Augusto de Jesus
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 29/01/1997 PT
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37.24%
O presente trabalho avalia e compara os resultados da tenacidade à fratura da zona termicamente afetada (ZTA) de soldas múltiplos passes por meio de ensaios de CTOD. Para este estudo, foi utilizado um aço alta resistência e baixa liga (ARBL) resistente à corrosão ambiental. As soldas foram realizadas com insumo de calor de 30 e 50 kJ/cm em um chanfro 1/2 K. Os resultados dos ensaios de CTOD mostraram que a solda produzida com maior insumo de calor apresenta tenacidade à fratura mais elevada. A análise microestrutural revelou que as microestruturas de elevada dureza e baixa tenacidade, formadas na ZTA de granulação grosseira, para a condição de 30 kJ/cm, deram lugar às microestruturas de tenacidade mais elevada, para o insumo de calor de 50 kJ/cm.; In this work the fracture toughness results of the heat affected zone (HAZ) in a multiple pass welds using a crack tip opening displacement (CTOD) concept were evaluated and compared. It was used an ambiental resistent high strengh low alloy steel. The welds were carried out using a heat input of 30 and 50 kJ/cm in a bevel preparation 1/2 K. The results of CTOD testing showed that increasing heat input, caused an improvement in the weldments fracture toughness. Microstructural analysis revealed that the high hardness and low toughness microstructures formed at coarse grain HAZ...

Tenacidade ao impacto e vida em fadiga do aço VART 100; Impact toughness and fatigue life of VART 100 steel

Silva Júnior, Marcionilo Neri da
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 10/07/2014 PT
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37.24%
Aplicações de aço de ultra-alta resistência, como aqueles aplicados em aeronaves, exigem materiais com uma combinação excepcional de propriedades mecânicas, dentre as quais, elevada resistência mecânica, tenacidade e resistência à fadiga. O VART 100 é um novo desenvolvimento da Indústria Villares Metals e apresenta-se como uma nova alternativa de aços de ultra-alta resistência atualmente no mercado internacional, sendo sua composição química diferenciada, devido a um maior teor de níquel, cromo, molibdênio, adição de cobalto e baixo teor de carbono. O presente trabalho tem como objetivo estudar a tenacidade ao impacto e a vida em fadiga (S-N) do aço VART 100 e compará-lo com valores obtidos na literatura para os aços de ultra-alta resistência tais como os aços SAE 300M e AerMet100. Para o atendimento deste objetivo, foram executadas análises metalográficas, ensaio de impacto conforme norma ASTM E23, ensaios de fadiga rotativa em controle de tensão para obtenção das curvas tensão versus vida, S-N, conforme especificado pela norma DIN 50113, análise das superfícies fraturas e microestruturas, observados em microscópios óticos, eletrônico de varredura e transmissão.Quanto a composição química do VART 100 observa-se que com excessão do 'AL' este atendeu a especificação da norma SAE AMS6532 acarretando a formação de inclusões não metálicas de alumina. Com relação aos ensaios de impacto...

Fracture toughness evaluation of supermartensitic stainless steel submitted to cathodic protection in seawater environment; Avaliação da tenacidade à fratura do aço inoxidável supermartensítico submetido à proteção catódica em água do mar

Dias, Gabriel Pieta; Reguly, Afonso; Strohaecker, Telmo Roberto
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: application/pdf
ENG
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37.24%
Os aços inoxidáveis supermartensíticos (AIS) vêm sendo aplicados em linhas de condução na indústria de petróleo e gás aparecendo como uma alternativa aos aços inoxidáveis duplex e aos aços carbono com uso de inibidores. Estes aços exibem maiores propriedades de tenacidade, resistência à corrosão e soldabilidade quando comparados aos aços inoxidáveis martensíticos convencionais. Porém, quando protegidos catodicamente em água do mar estes aços podem ser suscetíveis à fragilização por hidrogênio devido ao carregamento com hidrogênio. O presente estudo avalia a tenacidade à fratura do AIS submetido à proteção catódica em água do mar em um potencial de “super-proteção” do aço utilizando a técnica de step loading com incremento de carregamento. Os resultados mostram uma significante queda na tenacidade à fratura do aço no ambiente estudado.; Supermartensitic stainless steels (SSS) have been applied in oil and gas industries for flowline material as an alternative for both duplex stainless steels and carbon steels with inhibitor. SSS show greater toughness, corrosion resistance and weldability properties when compared to conventional martensitic stainless steels. However, when protected cathodically in seawater environment they can be susceptible to hydrogen embrittlement due to hydrogen charging. The present study evaluates the fracture toughness of SSS submitted to cathodic protection in seawater environment at a potential of steel “over-protection”. Incrementally step loading technique was used in the SSS fracture toughness evaluation. The results show a significant drop in the fracture toughness of steel in the studied environment.

Influencia do teor de carbono na propagação de trinca por fadiga e na tenacidade a fratura em camada cementada em aços de alta resistencia mecanica; Influence of the carbon content on propagation in cracks of fadigue and on fracture toughness in carburized case in high strenght steels

Leonardo Taborda Sandor
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 10/01/2008 PT
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37.29%
Este trabalho propõe uma metodologia para avaliar pontualmente as variações de tenacidade à fratura e taxa de crescimento de trinca de fadiga ao longo da camada cementada de um aço SAE 4320. A pequena espessura dessas camadas impede a retirada de corpos de prova nas dimensões especificadas pelas normas de ensaios de tenacidade à fratura. Assim, para simular uma camada cementada retirou-se amostras de aços SAE 43xx variando-se apenas teor de carbono de 0,20 a 1,00%. Os corpos de prova após eletrodeposição de cobre foram tratados termicamente numa carga de cementação, têmpera e revenimento para serem submetidos aos efeitos térmicos sem absorção de carbono. Os resultados da análise microestrutural, dos ensaios de microdureza, de tração e de tenacidade à fratura e de taxa de crescimento de trinca de fadiga foram agrupados em um único gráfico e comparados com o perfil de cementação de peças de aço SAE 4320 tratadas nas mesmas condições. Foi confirmado que as propriedades de fadiga variam de forma inversamente proporcional à microdureza (HV1) e que a previsão do comportamento de uma trinca numa camada cementada pode ser feita por meio de equação ou diagrama que relacionam a microdureza HV1 com a tenacidade à fratura ou taxa de crescimento de trinca de fadiga (KIC ou da/dN x ??); The purpose of this work is to propose a methodology for evaluating the crack growth rate and the fracture toughness along the SAE 4320 steel carburized layer. Due to the small thickness of those layers...

Fracture toughness in metal matrix composites

Perez Ipiña,J.E.; Yawny,A.A.; Stuke,R.; Gonzalez Oliver,C.
Fonte: ABM, ABC, ABPol Publicador: ABM, ABC, ABPol
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/07/2000 EN
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37.24%
Evaluations of the fracture toughness in metal matrix composites (Duralcan reinforced with 15% of Al(2)0(3) and SiC) are presented in this work. The application of Elastic Plastic Fracture Mechanics is discussed and the obtained values are compared with the ones obtained by means of Linear Elastic Fracture Mechanics. Results show that J IC derived K JC values are higher than the corresponding values obtained by direct application of the linear elastic methodology. The effect of a heat treatment on the material fracture toughness was also evaluated in which the analyzed approaches showed, not only different toughness values, but also opposite tendencies. A second comparison of the J IC and K JC values obtained in this work with toughness values reported in the literature is presented and discussed.

Mezzo-scopic Analysis of Fracture Toughness in Steels

Miyata,Takashi; Tagawa,Tetsuya
Fonte: ABM, ABC, ABPol Publicador: ABM, ABC, ABPol
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2002 EN
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37.46%
The cleavage fracture toughness of steels was mezzo-scopically analyzed on the basis of the statistical local fracture criterion approach. The statistical stress criterion at the crack tip region suggests that the cleavage fracture toughness in steels can be described as a function of the yield stress, the cleavage fracture stress, and other mechanical properties of the materials. Formulation of the cleavage fracture toughness was first examined through an investigation on correlation between the cleavage toughness and the cleavage fracture stress obtained in notched round bar specimens in accordance with the theoretical prediction. Then, the scatter of the toughness, specimen thickness effect on the toughness, deterioration of the toughness due to cold working and irradiation, and improvement of the toughness caused by the Ni addition, were analyzed through the formulation of the toughness.

Fracture Toughness (K1C) evaluation for dual phase medium carbon low alloy steels using circumferential notched tensile (CNT) specimens

Alaneme,Kenneth Kanayo
Fonte: ABM, ABC, ABPol Publicador: ABM, ABC, ABPol
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2011 EN
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37.29%
The fracture behavior of dual phase medium carbon low alloy steels produced using two different chemical compositions (A - 0.34C, 0.75Mn, 0.12Cr, 0.13Ni steel and B - 0.3C, 0.97Mn, 0.15Cr steel) was investigated using circumferential notched tensile (CNT) specimens. Intercritical treatments were performed on samples with composition A by 1) austenitizing at 860 °C for 1 hour cooling in air, then treating at 770 °C for 30 minutes before oil quenching; 2) austenitizing at 860 °C for 1 hour quenching in oil, then treating at 770 °C for 30 minutes before quenching in oil; and 3) austenitizing at 860 °C for 1 hour, super-cooling to 770 °C and then quenching in oil. Samples of composition B were subjected to intercritical treatment at temperatures of 740, 760, and 780 °C for 30 minutes, followed by quenching rapidly in oil. Tensile testing was then performed on specimens without notches and the CNT specimens. It was observed that the dual phase steel produced from procedure (2) yielded a fine distribution of ferrite and martensite which gave the best combination of tensile properties and fracture toughness for composition A while the dual phase structure produced by treating at 760 °C yielded the best combination of tensile properties and fracture toughness for composition B. The fracture toughness results evaluated from the test were found to be valid (in plain strain condition) and a high correlation between the fracture toughness and notch tensile strength was observed. The fracture toughness values were also found to be in close agreement with data available in literature.

Compression specific toughness of normal strength steel fiber reinforced concrete (NSSFRC) and high strength steel fiber reinforced concrete (HSSFRC)

Marara,Khaled; Erenb,Özgür; Yitmena,İbrahim
Fonte: ABM, ABC, ABPol Publicador: ABM, ABC, ABPol
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2011 EN
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37.4%
Compression toughness tests were carried out on concrete cylinders reinforced with three different aspect ratios of hooked-end steel fibers 60, 75, and 83 and six different percentages of steel fibers 0.5, 1.0, 1.25, 1.5, 1.75, and 2.0% by volume of concrete. The w/c ratio used for the normal strength steel fiber reinforced concrete mixes (NSSFRC) was 0.55, and the water-cementitious ratio (w/c+s) for the high strength fiber reinforced concrete mixes (HSSFRC) was 0.31. For each mix, three test cylinders were tested for compression specific toughness. The effect of fiber reinforcement index: volume of fibers × length/diameter ratio on compression specific toughness and also on the relationship between these two properties is presented in this paper. As a result, (a) equations are proposed to quantify the effect of fibers on compression toughness ratio of concrete in terms of FRI, (b) equations obtained in terms of FRI and compression specific toughness of plain concrete to estimate both compression specific toughness of NSSFRC and HSSFRC (N.m), (c) equations obtained which represent the relationship between compression toughness index and FRI for NSSFRC and HSSFRC, respectively, and (d) equations obtained to quantify the relationship between compression specific toughness index and fiber reinforcement index for NSSFRC and HSSFRC...

Lifetime Assessment for Thermal Barrier Coatings: Tests for Measuring Mixed Mode Delamination Toughness

Hutchinson, Robert G.; Hutchinson, John W.
Fonte: John Wiley & Sons Publicador: John Wiley & Sons
Tipo: Artigo de Revista Científica
EN_US
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37.29%
Mechanisms leading to degradation of the adherence of thermal barrier coatings (TBC) used in aircraft and power generating turbines are numerous and complex. To date, robust methods for the lifetime assessment of coatings have not emerged based on predictions of the degradation processes due to their complexity. In the absence of mechanism-based predictive models, direct measurement of coating adherence as a function of thermal exposure must be a component of any practical approach toward lifetime assessment. This paper outlines an approach to lifetime assessment of TBC that has taken shape in the past few years. Most TBC delaminations occur under a mix of mode I and mode II cracking conditions, with mode II delamination being particularly relevant. Direct measurement of TBC delamination toughness has been challenging, but recent progress has made this feasible. This paper surveys a range of potentially promising tests for measuring the mode dependence of delamination toughness with particular emphasis on toughness under mode II conditions.; Engineering and Applied Sciences

Hybrid Hydrogels with Extremely High Stiffness and Toughness

Li, Jianyu; Illeperuma, Widusha Ruwangi Kaushalya; Suo, Zhigang; Vlassak, Joost J.
Fonte: American Chemical Society (ACS) Publicador: American Chemical Society (ACS)
Tipo: Artigo de Revista Científica
EN_US
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37.24%
The development of hydrogels for cartilage replacement and soft robotics has highlighted a challenge: load-bearing hydrogels need to be both stiff and tough. Several approaches have been reported to improve the toughness of hydrogels, but simultaneously achieving high stiffness and toughness remains difficult. Here we report that alginate-polyacrylamide hydrogels can simultaneously achieve high stiffness and toughness. We combine short- and long-chain alginates to reduce the viscosity of pregel solutions and synthesize homogeneous hydrogels of high ionic cross-link density. The resulting hydrogels can have elastic moduli of ∼1 MPa and fracture energies of ∼4 kJ m–2. Furthermore, this approach breaks the inverse relation between stiffness and toughness: while maintaining constant elastic moduli, these hydrogels can achieve fracture energies up to ∼16 kJ m–2. These stiff and tough hydrogels hold promise for further development as load-bearing materials.; Engineering and Applied Sciences

Ensaios não convencionais para determinação da tenacidade à fratura em rochas: análise e comparação; Non-conventional tests for determining the fracture toughness in rocks: analysis and comparison

Pehovaz Alvarez, Humberto Iván
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 17/09/2004 PT
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37.29%
Desde o início dos anos 70, novos conceitos de mecânica da fratura foram desenvolvidos para explicar o comportamento das rochas. A tenacidade à fratura foi medida e considerada como uma propriedade intrínseca importante da rocha, a qual indica a magnitude da resistência à fratura ou sua habilidade para resistir à propagação da trinca. A mecânica da fratura foi amplamente aplicada em operações de desmonte por explosivos, fraturamento hidráulico, fragmentação mecânica, análise da estabilidade de taludes, geofísica, mecânica de terremotos, na energia de extração geotermal e em outros problemas práticos. Salienta-se que ela é também relevante em tectônica, na tecnologia de recuperação e armazenamento de energia e na engenharia de rochas. Nas últimas três décadas, diversos métodos para estudar a propagação da fratura no modo I foram desenvolvidos e uma série de artigos foi escrita para aumentar o conhecimento da tenacidade à fratura das rochas no modo I. Um grande número de metodologias de ensaio da tenacidade à fratura tem aparecido na literatura. Alguns procedimentos de ensaio para a determinação da tenacidade à fratura em rochas no modo I foram padronizados pela ISRM em 1988 e em 1995. Entretanto...

Efeito do tratamento térmico sobre a sorção e solubilidade, tenacidade à fratura e grau de conversão de compósitos restauradores diretos; Effect of post-curing heat cured treatment in sorption and solubility, fracture toughness and degree of conversion of direct composites

Silva, Breno Mont'Alverne Haddade
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 01/12/2010 PT
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37.24%
O tratamento térmico em compósitos restauradores diretos foi realizado a fim de verificar a influência sobre algumas propriedades, tais como a sorção, solubilidade, tenacidade à fratura e grau de conversão. Foram utilizados três compósitos: um nanoparticulado, um microhíbrido e um microparticulado. Duas fontes de luz (Halógena e LED) e dois períodos (48h e 28dias) de armazenagem, com exceção da solubilidade. O tratamento térmico foi realizado em estufa convencional (170o C por 5min), sendo metade dos corpos de prova (cps) tratados e a outra, apenas fotoativada.Para sorção e solubilidade, foram confeccionados 60 cps de acordo com os fatores analisados (n=5) em uma matriz metálica circular de dimensões 15 mm x1 mm. Para o cálculo da sorção e solubilidade, os cps foram pesados em uma Balança Analítica,inicialmente após a confecção do cp, 1hora, 24h, 48h, 7d, 14, 21 e 28d, a fim de estabelecer Massa Inicial (Mi) Massa absorvida (Ma) e Massa dessecada (Md). Para a tenacidade à fratura, foram confeccionados 240 cps de acordo com os fatores analisados (n=10) em uma matriz metálica de dimensões internas 25 mm x 5mm x 2,8 mm. O método utilizado foi o Single Edge Notch-Beam(SENB), com um entalhe de 2,3 mm posicionado no centro da matriz. Os cps eram levados à máquina universal para o ensaio de flexão e...

Avaliação da tenacidade à fratura de diferentes sistemas cerâmicos; Relative fracture toughness of differents dental ceramics

Pagani, Clovis; Miranda, Carolina Baptista; Bottino, Marco Cícero
Fonte: Universidade de São Paulo. Faculdade de Odontologia de Bauru Publicador: Universidade de São Paulo. Faculdade de Odontologia de Bauru
Tipo: info:eu-repo/semantics/article; info:eu-repo/semantics/publishedVersion; ; Formato: application/pdf
Publicado em 01/03/2003 POR
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37.24%
Embora as cerâmicas possuam alta resistência à compressão, apresentam friabilidade devido à sua baixa resistência à tração e, desta forma, possuem menor capacidade de absorver impactos. Este trabalho avaliou a tenacidade à fratura de diferentes sistemas cerâmicos, que refere-se à medida da habilidade de absorção da energia de deformação de um material friável. Foram confeccionados 30 corpos-de-prova em forma de discos (5mmx3mm) utilizando-se três diferentes materiais cerâmicos, os quais foram divididos em 3 grupos: G1-10 amostras confeccionadas com a cerâmica Vitadur Alpha (Vita-Zahnfabrik); G2-10 amostras confeccionadas com a cerâmica IPS Empress 2 (Ivoclar-Vivadent) e G3-10 amostras confeccionadas com a cerâmica In-Ceram Alumina (Vita-Zahnfabrik). Para a obtenção dos valores de tenacidade foi utilizada a técnica da indentação que se baseia na série de fissuras que se formam sob uma carga pesada. Foram realizadas 4 impressões por amostra, utilizado um microdurômetro (Digital Microhardness Tester FM) com uma carga de 500gf, durante 10 segundos. A análise estatística dos dados (Testes ANOVA de Kruskal-Wallis e Dunn), indica que a cerâmica In-Ceram Alumina apresentou valor mediano (2,96N/m3/2), estatisticamente diferente do apresentado pela IPS Empress 2 (1...

The Transfer of Matrix Toughness to Composite Mode I Interlaminar Fracture Toughness in Glass-Fibre/vinyl Ester Composites

Compston, Paul; Jar, P Y (Ben); Burchill, P J; Takahashi, K
Fonte: Kluwer Academic Publishers Publicador: Kluwer Academic Publishers
Tipo: Artigo de Revista Científica
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37.34%
The transfer of matrix toughness to composite mode I interlaminar fracture toughness (GIc) has been investigated in unidirectional glass-fibre reinforced composites with brittle and rubber-toughened vinyl ester matrices. Single-edge-notch bend (SENB) and