ISSN 2594-5327
51th Congresso anual — Vol. 52 , num. 1 (1997)
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Abstract
A grande maioria dos modelos da mecânica da fratura só trata os estados planos de tensão ou deformação, para os quais se supõe que os campos elásticos não variam com a espessura da peça. Assim, os campos de tensão se exprimem em função de duas variáveis x e y (ou r e θ) e, na hipótese elástica, os fatores de intensidade de tensões em função do comprimento da trinca. A plasticidade foi introduzida por Dugdale e Bilby et al., acrescentando, seja o limite elástico, seja a dimensão da zona plástica, como parâmetros adicionais, conservando-se a formulação bidimensional. Certos casos particulares podem, efetivamente, ser tratados por modelos bidimensionais, como, por exemplo, na interação de trincas com discordâncias retilíneas, infinitas e paralelas ao plano da trinca. No entanto, a presença de pontos de emissão de discordâncias finitas na forma de anéis ou poligonais, preferencialmente a partir de defeitos localizados na aresta da trinca, fato já comprovado experimentalmente, justifica a necessidade de modelos tridimensionais. Além disto, o caráter misto (aresta e cunha) das discordâncias observadas na zona plástica, a inclusão do parâmetro relacionado à espessura da peça, a proximidade das superfícies laterais e a interação entre as discordâncias segundo a terceira dimensão, reforçam a necessidade de um tratamento tridimensional do campo de tensões em torno das discordâncias. Neste trabalho equaciona-se o campo de tensões em torno de uma discordância em anel, emitida a partir de um ponto qualquer na aresta de uma trinca representando-se o mesmo num triedro de referência ligado à trinca. Este tensor é determinado por uma integração ao longo do anel. Como os elementos deste tensor se exprimem através de funções elípticas de primeira e segunda espécie, preferiu-se uma solução numérica com auxílio de um aplicativo computacional para a representação gráfica do mesmo.
A grande maioria dos modelos da mecânica da fratura só trata os estados planos de tensão ou deformação, para os quais se supõe que os campos elásticos não variam com a espessura da peça. Assim, os campos de tensão se exprimem em função de duas variáveis x e y (ou r e θ) e, na hipótese elástica, os fatores de intensidade de tensões em função do comprimento da trinca. A plasticidade foi introduzida por Dugdale e Bilby et al., acrescentando, seja o limite elástico, seja a dimensão da zona plástica, como parâmetros adicionais, conservando-se a formulação bidimensional. Certos casos particulares podem, efetivamente, ser tratados por modelos bidimensionais, como, por exemplo, na interação de trincas com discordâncias retilíneas, infinitas e paralelas ao plano da trinca. No entanto, a presença de pontos de emissão de discordâncias finitas na forma de anéis ou poligonais, preferencialmente a partir de defeitos localizados na aresta da trinca, fato já comprovado experimentalmente, justifica a necessidade de modelos tridimensionais. Além disto, o caráter misto (aresta e cunha) das discordâncias observadas na zona plástica, a inclusão do parâmetro relacionado à espessura da peça, a proximidade das superfícies laterais e a interação entre as discordâncias segundo a terceira dimensão, reforçam a necessidade de um tratamento tridimensional do campo de tensões em torno das discordâncias. Neste trabalho equaciona-se o campo de tensões em torno de uma discordância em anel, emitida a partir de um ponto qualquer na aresta de uma trinca representando-se o mesmo num triedro de referência ligado à trinca. Este tensor é determinado por uma integração ao longo do anel. Como os elementos deste tensor se exprimem através de funções elípticas de primeira e segunda espécie, preferiu-se uma solução numérica com auxílio de um aplicativo computacional para a representação gráfica do mesmo.
Keywords
campo de tensões, trincas, discordâncias
campo de tensões, trincas, discordâncias
How to cite
Oliveira, Maria Angela Loyola de; Ribeiro, Josete Lessa; Rangel, Angelo Gil Pezzino; Menandro, Fernando Cesar Meira.
ANÁLISE TRIDIMENSIONAL DAS TENSÕES EM TORNO DE UMA DISCORDÂNCIA NAS PROXIMIDADES DE UMA TRINCA,
p. 3917-3931.
In: 51th Congresso anual,
São Paulo, Brasil,
1997.
ISSN: 2594-5327, DOI 10.5151/2594-5327-C00253-3917-3931
