Este método consiste na aplicação de uma película fina de revestimento (verniz) frágil sobre a superfície da estrutura ou peça a estudar. Trata-se de uma técnica simples de aplicar que, embora não produzindo resultados de grande precisão, fornece indicações imediatas sobre a localização de zonas de concentração de tensões e orientação das direcções principais, onde poderão depois ser colados extensómetros ou utilizadas outras técnicas mais rigorosas.
O método baseia-se numa aderência perfeita da película de revestimento, cujas características de fragilidade são conhecidas à priori ou podem ser determinadas por um processo de calibração adequado. Quando a estrutura ou componente estrutural é solicitado, as deformações que nele se desenvolvem são transmitidas à película de revestimento, produzindo o aparecimento de fissuras que se desenvolvem perpendicularmente às direcções de máxima deformação em tracção, Fig.7.1.
Figura 7.1 – Alguns exemplos de aplicação dos vernizes frágeis na medição de tensões.
A fissuração do verniz ocorre quando a nível do alongamento relativo (deformação) atinge um determinado valor fixo, que pode ser determinado por calibração, utilizando um
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provete de flexão apropriado, conf
duma estrutura, nas mesmas condições que no provete de calibração, quando a estrutura é carregada progressivamente, as primeiras fissuras aparecem numa região onde as deformações locais correspondem a
carga sobre a estrutura, o aparecimento de novas fissuras revela sucessivamente zonas de tensões mais pequenas, por ordem decrescente de intensidade, Fig. 7.3.
Figura 7.2 – Provete de calibração e fix densidade de fendas.
À primeira vista poderia parecer que a utilização desta técnica dos vernizes frágeis permite apenas uma análise em tempo real, na medida em que as fissuras desaparece
forem retiradas as forças que produzem a deformação da peça. No entanto, a existência duma tensão superficial inicial na película de revestimento permite que as fendas permaneçam visíveis mesmo após a recuperação elástica da deformação imposta p solicitação da estrutura. Este fenómeno está bem patente nos esquemas ilustrados na Fig. 7.4.
Figura 7.3 – Fendilhação nas proximidades de um furo para níveis de carga crescentes. Carga 1
provete de flexão apropriado, conforme ilustrado na Fig. 7.2. Aplicado sobre a superfície duma estrutura, nas mesmas condições que no provete de calibração, quando a estrutura é carregada progressivamente, as primeiras fissuras aparecem numa região onde as deformações locais correspondem aquele valor de alongamento conhecido. Aumentando a carga sobre a estrutura, o aparecimento de novas fissuras revela sucessivamente zonas de tensões mais pequenas, por ordem decrescente de intensidade, Fig. 7.3.
Provete de calibração e fixação para o seu carregamento. Aanálise de tensões por comparação da
À primeira vista poderia parecer que a utilização desta técnica dos vernizes frágeis permite apenas uma análise em tempo real, na medida em que as fissuras desaparece
forem retiradas as forças que produzem a deformação da peça. No entanto, a existência duma tensão superficial inicial na película de revestimento permite que as fendas permaneçam visíveis mesmo após a recuperação elástica da deformação imposta p solicitação da estrutura. Este fenómeno está bem patente nos esquemas ilustrados na Fig.
Fendilhação nas proximidades de um furo para níveis de carga crescentes. Carga 3
Carga 2
orme ilustrado na Fig. 7.2. Aplicado sobre a superfície duma estrutura, nas mesmas condições que no provete de calibração, quando a estrutura é carregada progressivamente, as primeiras fissuras aparecem numa região onde as quele valor de alongamento conhecido. Aumentando a carga sobre a estrutura, o aparecimento de novas fissuras revela sucessivamente zonas de
ação para o seu carregamento. Aanálise de tensões por comparação da
À primeira vista poderia parecer que a utilização desta técnica dos vernizes frágeis permite apenas uma análise em tempo real, na medida em que as fissuras desaparecerão quando forem retiradas as forças que produzem a deformação da peça. No entanto, a existência duma tensão superficial inicial na película de revestimento permite que as fendas permaneçam visíveis mesmo após a recuperação elástica da deformação imposta pela solicitação da estrutura. Este fenómeno está bem patente nos esquemas ilustrados na Fig.
Figura 7.4 – Abertura das fendas na camada de verniz. As superficial
O método em discussão permite também obter indicação sobre deformações de compressão. Neste caso, o verniz é aplicado sobre a peça ou estrutura carregada, mantendo o carregamento durante tudo o tempo ne
estabilização do revestimento. Libertando depois progressivamente a solicitação, as fissuras aparecem nas zonas inicialmente em compressão, à medida
o relaxamento das deformações correspondentes.
Os vernizes disponíveis no mercado são fornecidos em reservatórios tipo aerosol, com bomba incorporada, Fig. 7.5, ou no estado líquido, para maiores quantidades, sendo neste caso aplicados por intermédio de uma pistola de pintura. Em ambos os casos, a superfíc da peça ou estrutura a analisar deve ser convenientemente preparada. A preparação da superfície inclui uma operação de regularização com lixa de esmeril e na aplicação prévia de uma base de alumínio, no caso de não se tratar de uma superfície metálica,
contraste na vizualização da rede de fissuras. A espessura da película, que varia entre 0.01 e 0.1 mm, pode ser controlada pela número de passagens ou pela própria coloração do revestimento. Para um verniz de sensibilidade típica de 500
da sua resistência em função do tempo de secagem e da espessura da película.
Figura 7.5
Análise Experimental de Tensões
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Abertura das fendas na camada de verniz. As fendas mantêm-se abertas devido à tensão
O método em discussão permite também obter indicação sobre deformações de compressão. Neste caso, o verniz é aplicado sobre a peça ou estrutura carregada, mantendo o carregamento durante tudo o tempo necessária para se processar a secagem e estabilização do revestimento. Libertando depois progressivamente a solicitação, as fissuras aparecem nas zonas inicialmente em compressão, à medida
o relaxamento das deformações correspondentes.
ernizes disponíveis no mercado são fornecidos em reservatórios tipo aerosol, com bomba incorporada, Fig. 7.5, ou no estado líquido, para maiores quantidades, sendo neste caso aplicados por intermédio de uma pistola de pintura. Em ambos os casos, a superfíc da peça ou estrutura a analisar deve ser convenientemente preparada. A preparação da superfície inclui uma operação de regularização com lixa de esmeril e na aplicação prévia de uma base de alumínio, no caso de não se tratar de uma superfície metálica,
contraste na vizualização da rede de fissuras. A espessura da película, que varia entre 0.01 e 0.1 mm, pode ser controlada pela número de passagens ou pela própria coloração do revestimento. Para um verniz de sensibilidade típica de 500 µε a Fig. 7.6 mostra a evolução da sua resistência em função do tempo de secagem e da espessura da película.
Figura 7.5 – Verniz frágil sob a forma de aerosol.
Análise Experimental de Tensões
se abertas devido à tensão
O método em discussão permite também obter indicação sobre deformações de compressão. Neste caso, o verniz é aplicado sobre a peça ou estrutura carregada, mantendo cessária para se processar a secagem e estabilização do revestimento. Libertando depois progressivamente a solicitação, as que se processa
ernizes disponíveis no mercado são fornecidos em reservatórios tipo aerosol, com bomba incorporada, Fig. 7.5, ou no estado líquido, para maiores quantidades, sendo neste caso aplicados por intermédio de uma pistola de pintura. Em ambos os casos, a superfície da peça ou estrutura a analisar deve ser convenientemente preparada. A preparação da superfície inclui uma operação de regularização com lixa de esmeril e na aplicação prévia de uma base de alumínio, no caso de não se tratar de uma superfície metálica, para melhor contraste na vizualização da rede de fissuras. A espessura da película, que varia entre 0.01 e 0.1 mm, pode ser controlada pela número de passagens ou pela própria coloração do g. 7.6 mostra a evolução da sua resistência em função do tempo de secagem e da espessura da película.
Figura 7.6 – Variação da resistência do verniz em função do tempo de secagem e da espessura.
A sensibilidade do método depende de numerosos parâmetros, como por exemplo a espessura da película de verniz, o tempo de secagem ou da sua cura, a técnica de aplicação e as condições de temperatura e humidade ambientes, muitos deles dificilmente
numericamente. O método subsiste como um óptimo auxiliar de análise de deformações, mas os valores quantitativos com ele obtidos terão sempre um significado discutível. Produzem no entanto indicações qualitativas de grande interesse, sobretudo
localização e direcção das deformações máximas, que poderão depois ser utilizadas na definição das posições e orientações dos extensómetros para medições mais rigorosas, Fig. 7.7.
Figura 7.7 – Montagem de um extensómetro numa zona onde se conh zona de maoir intensidade de tensão.
Variação da resistência do verniz em função do tempo de secagem e da espessura.
A sensibilidade do método depende de numerosos parâmetros, como por exemplo a espessura da película de verniz, o tempo de secagem ou da sua cura, a técnica de aplicação e as condições de temperatura e humidade ambientes, muitos deles dificilmente
numericamente. O método subsiste como um óptimo auxiliar de análise de deformações, mas os valores quantitativos com ele obtidos terão sempre um significado discutível. Produzem no entanto indicações qualitativas de grande interesse, sobretudo
localização e direcção das deformações máximas, que poderão depois ser utilizadas na definição das posições e orientações dos extensómetros para medições mais rigorosas, Fig.
Montagem de um extensómetro numa zona onde se conhecem a a direcção de máxima tensão e a zona de maoir intensidade de tensão.
Variação da resistência do verniz em função do tempo de secagem e da espessura.
A sensibilidade do método depende de numerosos parâmetros, como por exemplo a espessura da película de verniz, o tempo de secagem ou da sua cura, a técnica de aplicação e as condições de temperatura e humidade ambientes, muitos deles dificilmente traduzíveis numericamente. O método subsiste como um óptimo auxiliar de análise de deformações, mas os valores quantitativos com ele obtidos terão sempre um significado discutível. Produzem no entanto indicações qualitativas de grande interesse, sobretudo sobre a localização e direcção das deformações máximas, que poderão depois ser utilizadas na definição das posições e orientações dos extensómetros para medições mais rigorosas, Fig.
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