Comportamento à Fractura em Modo II do Tecido Ósseo Cortical

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2009
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Resumo
A Mecânica da Fractura surge como uma ferramenta essencial para avaliar a “qualidade do tecido ósseo”, tendo esta Dissertação como objectivo contribuir para o conhecimento sobre o comportamento à fractura do tecido ósseo cortical de fémur de bovino, nas condições de carga em modo II e para o sistema de propagação TL. A ênfase foi colocada nos métodos de ensaio mais adequados para o tecido ósseo cortical. Para o efeito, foram analisados os seguintes ensaios para a identificação da curva de resistência (curva-R): (1) ensaio de corte compacto (Compact Shear, CS); (2) ensaio de flexão com viga entalhada na extremidade (End-Notched Flexure, ENF) e ensaio de flexão em viga “sandwich” entalhada na extremidade (End-Notched Sandwich Flexure, ENSF); (3) ensaio de flexão em viga perfilada “sandwich”, entalhada na extremidade (Tapered End-Notched Sandwich Flexure, ENSF); (4) ensaio de flexão em viga encastrada na extremidade (End Loaded Split, ELS) e ensaio de flexão em viga “sandwich” encastrada na extremidade (End Loaded Sandwich Split, ELSS). Estes ensaios foram simulados numericamente recorrendo ao código comercial ABAQUS®, recorrendo a elementos finitos de interface e um modelo de dano coesivo. Este modelo coesivo combina conceitos de resistência dos materiais e de mecânica da fractura, permitindo simular a iniciação e a propagação de fendas. Os resultados dados pelas análises de elementos finitos serviram para avaliar os métodos de redução de dados para determinar as curvas de resistência, propostos para ter conta a variabilidade do material e que não requererem a medição directa do comprimento da fenda durante a propagação.
Descrição
Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica
Palavras-chave
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