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Title: Fratura viscoelástica em modo I e modo II de ligações coladas em madeira
Authors: Sousa, Ana Rita Pereira
Advisor: Morais, José Joaquim Lopes
Pereira, Fábio André Magalhães
Issue Date: 29-Nov-2017
Abstract: Desde há muito tempo que se usa a madeira em elementos estruturais da construção civil. Apesar dos grandes avanços na ciência e na técnica da colagem em madeira, a caracterização e a modelação da resistência das ligações coladas em madeira é ainda uma questão por resolver. Neste trabalho o principal objetivo foi a caracterização da fratura em modo I e em modo II em ligações coladas em madeira, com um adesivo de poliuretano, contemplando os efeitos viscoelásticos. Para tal, realizámos ensaios experimentais e foi feita uma análise por elementos finitos. A madeira escolhida foi a madeira de Pinus pinaster. O trabalho foi focado no sistema de propagação RL. Para a caracterização da fratura em modo I foi definido o ensaio DCB (double cantilever beam), para a caracterização da fratura em modo II foi escolhido o ensaio ENF (end-notched flexure). Para a determinação das curvas de resistência em modo I foram utilizados os métodos MCEF (método de calibração experimental da flexibilidade) e CBBM (compliance based beam method). Já em modo II recorremos apenas ao método CBBM, tendo sido necessário realizar ensaios de flexão em três pontos, antes da colagem, para as peças de madeira para a determinação do módulo de flexão. A identificação das leis coesivas, tanto em modo I como em modo II, foi feita recorrendo ao método inverso de identificação da lei coesiva unicamente a partir da curva P-G, através de um método de otimização.
Wood has been used for a long time in structural elements of civil construction. Despite the great advances in the science and technique of wood gluing, the characterization and the modelling of the wood bonded joints, remains an issue to be solved. In this work the main objective was the characterization of the fracture in mode I and mode II in wood bonded joints, with a polyurethane adhesive, contemplating the viscoelastic effects. For that, we carried out experimental tests and a finite element analysis. The wood chosen was Pinus pinaster wood. The work was focused on the RL propagation system. For the characterization of the fracture in mode I was defined the DCB (double-cantilever beam) test and for the characterization of the fracture in mode II was chosen the ENF (end-notched flexure) test. The resistance curves in mode I were obtained by two methods: the experimental compliance calibration method (ECM) and the compliance based beam method (CBBM). In mode II we used only the CBBM method, however a three points flexion test was performed, before gluing, in order to determine the effective elastic modulus. The identification of cohesive laws, both in mode I and mode II, was made using an inverse method of identifying the cohesive law only from P-G curve, through an optimization algorithm.
URI: http://hdl.handle.net/10348/8831
Document Type: Master Thesis
Appears in Collections:DENG - Dissertações de Mestrado
TD - Dissertações de Mestrado

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