Experimental verification of Hudson and Eshelby-Chen’s effective crack theory

A modelagem física em escala reduzida de meios fissurados/fraturados em laboratório tem servido como uma ótima alternativa para compreender o comportamento de meios anisotrópicos. Neste trabalho foram realizadas medidas ultrassônicas em amostras com baixas densidades e diferentes razões de aspecto de fissura. O objetivo principal se deu em investigar o comportamento dos parâmetros elásticos (velocidade das ondas, parâmetros de Thomsen ε e γ) e dos coeficientes do tensor de rigidez elástica para meios transversalmente isotrópicos. Comparar os resultados obtidos com as previsões feitas pelos modelos de Hudson (1981) e Eshelby-Cheng (1993) também foi investigado neste trabalho. Foram confeccionadas doze amostras com dois tipos de densidade de fissuras, 5 e 8%. As fissuras que possuem três razões de aspecto diferentes (0,133, 0,1778 e 0,2667) eram formadas por inclusões de borrachas em uma matriz isotrópica homogênea de resina. Além disso, uma matriz puramente isotrópica foi construída apenas por resina epóxi. Dentre todas as amostras, seis (três para cada densidade) possuem apenas um tipo de razão de aspecto (puras), enquanto outras seis (três para cada densidade) possuem três tipos de razões de aspectos diferentes (mistas). Entre as previsões dos modelos, o de Eshelby-Cheng (1993) mostra um melhor ajuste em relação aos resultados experimentais para as amostras puras (para as duas densidades de inclusões). No entanto, nenhum dos modelos prevê com mínima precisão a tendência para as amostras mistas.