Propagação de ondas de choque em espumas sintácticas.Coimbra, 1vol.,2003, aut. Depª. Engª Mecânica FCTUC, 242 p.

Abstract

A procura de uma maior fundamentação física dos modelos que descrevem o comportamento dinâmico de materiais porosos tem-se deparado com dificuldades que se prendem com a falta de homogeneidade dimensional, e morfológica, das referidas heterogeneidades. Na superação de tais dificuldades o sistema composto pela mistura de uma resina polimérica com microesferas ocas de vidro [MEOV], conhecido como espumas sintácticas, surge como o ideal para a concretização de tal objectivo pois permite o controlo da dimensão, da morfologia e da quantidade de poros. O trabalho de caracterização do comportamento dinâmico deste tipo particular de materiais envolveu uma abordagem de macroescala, com a determinação da Curva de Hugoniot e da curva de atenuação da onda de choque, e uma abordagem de microescala, que envolveu o uso de uma metodologia experimental baseada na fotocronografização da luz emitida durante a propagação da onda de choque nas amostras e em materiais de referência, com uma resolução temporal máxima da ordem do nanosegundo e uma resolução espacial que pode descer até às poucas dezenas de µm. Os resultados de microescala permitiram observar variações nos valores da velocidade de propagação da onda de choque com a massa específica das amostras, com a intensidade de solicitação e com o tamanho característico das MEOV, variações nos perfis espaciais da intensidade da onda transmitida com o tamanho das MEOV. Observou-se ainda que o período de oscilação da intensidade luminosa variava, essencialmente, com o tamanho das MEOV e com a intensidade da onda de choque usada para as solicitar tendo-se verificado que a distância característica de propagação se aproximava bastante dos valores da distância interparticular das MEOV na matriz, sobretudo para as situações de menor massa específica. Tanto os resultados experimentais como os da modelação numérica apontam para a existência de um papel preponderante do colapso das MEOV na propagação da onda de choque, quer por que as MEOV constituem uma barreira à propagação da onda de choque em seu redor, quer por que a formação de jacto e a sua acção como carga de efeito dirigido é fundamental nesse mesmo processo de propagação.