An ´alise Visual dos Danos

Uma parte tamb ´em importante desta campanha experimental ´e a an ´alise visual dos danos causados pela explos ˜ao ao painel de vidro e se esta correspondia ao expect ´avel.

Recorrendo aos dados do UFC 3-340-02 ´e poss´ıvel, atrav ´es dos gr ´aficos que relacionam a press ˜ao refletida de pico com a durac¸ ˜ao de ac¸ ˜ao dessa mesma press ˜ao para o vidro temperado, ter uma esti-mativa de qual a dist ˆancia reduzida necess ´aria para haver fraturas pelo menos na primeira l ˆamina de vidro do painel. Como se considera a rotura do vidro sem extens ˜ao do PVB, ´e poss´ıvel recorrer aos gr ´aficos de um painel de vidro temperado de espessura equivalente ao painel de vidro laminado, que neste caso seria a maior dimens ˜ao que existe no UFC 3-340-02 de aproximadamente 19 mil´ımetros.

Utilizando a formulac¸ ˜ao de Kingery & Bulmash, ´e poss´ıvel ver a que a carga, dist ˆancia, press ˜oes de pico e durac¸ ˜oes dadas pelo UFC 3-340-02 correspondem, obtendo assim um gr ´afico como o ilustrado na Figura 5.12. Onde, para uma carga de 5 kg, ´e poss´ıvel ver a que dist ˆancia a que o painel de vidro ´e suposto comec¸ar a fraturar.

Figura 5.12: Verificac¸ ˜ao da carga necess ´aria para a rotura do vidro atrav ´es do gr ´afico press ˜ao-durac¸ ˜ao do UFC

No gr ´afico da Figura 5.12, ´e poss´ıvel ver onde a linha obtida com as press ˜oes causadas pela carga de 5 kg a diferentes dist ˆancias, cruza com as curva press ˜ao-durac¸ ˜ao para um painel de vidro temperado de 19 mil´ımetros retirada do UFC. Estas curvas press ˜ao-durac¸ ˜ao, tal como as mais conhecidas curvas press ˜ao-impulso, podem ser utilizadas para estimar a carga necess ´aria para ocorrer um certo dano, que depende do crit ´erio escolhido. Para ver quando o vidro fratura, basta ver se o ponto observado no gr ´afico est ´a a cima da curva. Ent ˜ao, observando a intercec¸ ˜ao da linha com a curva ´e poss´ıvel concluir que a colocac¸ ˜ao da carga de 5kg a 10 metros vai causar a rotura do painel de vidro e, se a mesma carga for colocada a 12 metros, j ´a n ˜ao ´e suposto observar-se quaisquer danos no vidro. Nesta campanha n ˜ao se considerou colocar a carga a 11 metros uma vez que o ponto encontra-se praticamente em cima

tamb ´em o modelo de elementos finitos, exposto no Cap´ıtulo 6, para verificar se as expectac¸ ˜oes do UFC eram corretas. As diferenc¸as entre o que se obteve no modelo de elementos finitos, as expectac¸ ˜oes do UFC, e dos resultados da campanha experimental est ˜ao explicados no Cap´ıtulo 6.

O seguinte objetivo foi encontrar uma dist ˆancia que fraturasse as duas l ˆaminas de vidro do painel.

Para isso, reduziu-se gradualmente a dist ˆancia at ´e `a dist ˆancia de 5 metros, onde este crit ´erio de ro-tura se verifica. Na Tabela 5.3.3, ´e poss´ıvel observar o n´ıvel de danos observados nos seis ensaios realizados.

Tabela 5.11: Resumo dos danos observados nos ensaios

W (kg) R (m) Dano observado UFC MEF

5 12 Parte uma

l ˆamina N ˜ao parte N ˜ao parte

5 10 Parte uma

l ˆamina Parte Parte as duas l ˆaminas

5 9 Parte uma

l ˆamina Parte Parte as duas l ˆaminas

5 7 Parte uma

l ˆamina Parte Parte as duas l ˆaminas

5 6 Parte uma

l ˆamina Parte Parte as duas l ˆaminas

5 5 Parte as duas

l ˆaminas Parte Parte as duas l ˆaminas

Analisando a Tabela 5.3.3, observa-se que a carga a 12 metros fez danos `a primeira camada de vidro, quando anteriormente foi mencionado que isso n ˜ao devia acontecer. Quando se analisou o vidro ap ´os a explos ˜ao, e depois de todas as medidas de seguranc¸a terem sido tomadas, observou-se que o padr ˜ao de fraturas do vidro n ˜ao era o esperado para uma carga plana originada por uma explos ˜ao, mas sim que tinha mais semelhanc¸as com o padr ˜ao causado pelo embate de um proj ´etil a alta velocidade no painel; isto ´e provavelmente causado por pedras expelidas do solo pela explos ˜ao em direc¸ ˜ao ao painel de vidro. Na Figura 5.13, pode-se observar esse padr ˜ao onde se claramente se observa que as fissuras t ˆem um ponto de converg ˆencia, o que ´e t´ıpico de um embate de proj ´etil e n ˜ao de uma carga distribu´ıda por todo o painel. Na Figura 5.14, pode-se tamb ´em observar que apenas um dos vidros do painel entrou em rotura.

Figura 5.13: Ponto de converg ˆencia das fissu-ras obtidas no ensaio a 12 metros

Figura 5.14: Perfil do painel com um dos vidros par-tidos

A medida tomada para mitigar a projec¸ ˜ao dos proj ´eteis contra o painel foi colocar um geot ˆextil no solo, entre o painel de vidro e a carga explosiva, como pode ser observado na Figura 5.15.

Figura 5.15:Setupdo ensaio completo com o geot ˆextil

Os resultados visuais dos ensaios foram semelhantes para todas as outras dist ˆancias at ´e aos 5 me-tros, onde se observou que ambas as as l ˆaminas de vidro entraram em rotura, deixando a integridade do painel dependente da camada interm ´edia de PVB. Isto indica que, tendo em conta as press ˜oes me-didas pelos sensores, o painel de vidro ensaiado fratura por completo quando em si atua uma press ˜ao refletida de pico de 748,53 kPa e um impulso de 938,24 kPa.ms, que, como mencionado anteriormente, s ˜ao valores significativamente superiores do que os que seriam esperados quando se consultam as normas te ´oricas.