Title

APLICAÇÃO DO MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS NA MECÂNICA DA FRATURA ELASTO-PLÁSTICA

APLICAÇÃO DO MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS NA MECÂNICA DA FRATURA ELASTO-PLÁSTICA

Authorship

CAMARÃO, ARNALDO F.; PEREIRA, MARCOS VENICIUS S.; DARWISH, FATHI AREF

CAMARÃO, ARNALDO F.

I am this author

PEREIRA, MARCOS VENICIUS S.

I am this author

DARWISH, FATHI AREF

I am this author

DOI

10.5151/2594-5327-C00252-3903-3916

Downloads

Abstract

A formulação das condições de iniciação e crescimento de trincas nos materiais é um dos temas fundamentais da mecânica da fratura. Como a maioria dos materiais de emprego em engenharia apresenta considerável deformação plástica antes da iniciação e consequente propagação da trinca, o desenvolvimento de métodos numéricos capazes de modelar este comportamento na fratura é de significativa importância para a previsão e prevenção de falhas em componentes mecânicos e estruturais. Sendo assim, a modelagem por elementos finitos é de grande aplicabilidade, por ser capaz de calcular com precisão os deslocamentos e o campo de tensões e deformações próximos à ponta da trinca, indispensáveis na determinação de parâmetros importantes da Mecânica da Fratura Elasto-Plástica (MFEP), como integral J e CTOD (Deslocamento da Abertura da Ponta da Trinca). O objetivo deste trabalho é desenvolver uma metodologia capaz de modelar por elementos finitos os ensaios normalizados da Mecânica da Fratura, com o emprego do programa ANSYS. Valores do Parâmetro J para aços estruturais de alta resistência mecânica serão calculados após a simulação de condições de carregamento em ensaios de mecânica da fratura, sendo então comparados com resultados experimentais disponíveis na literatura. Essa comparação permitirá avaliar a aplicabilidade da metodologia proposta como método alternativo na determinação da resistência à fratura de materiais estruturais.

A formulação das condições de iniciação e crescimento de trincas nos materiais é um dos temas fundamentais da mecânica da fratura. Como a maioria dos materiais de emprego em engenharia apresenta considerável deformação plástica antes da iniciação e consequente propagação da trinca, o desenvolvimento de métodos numéricos capazes de modelar este comportamento na fratura é de significativa importância para a previsão e prevenção de falhas em componentes mecânicos e estruturais. Sendo assim, a modelagem por elementos finitos é de grande aplicabilidade, por ser capaz de calcular com precisão os deslocamentos e o campo de tensões e deformações próximos à ponta da trinca, indispensáveis na determinação de parâmetros importantes da Mecânica da Fratura Elasto-Plástica (MFEP), como integral J e CTOD (Deslocamento da Abertura da Ponta da Trinca). O objetivo deste trabalho é desenvolver uma metodologia capaz de modelar por elementos finitos os ensaios normalizados da Mecânica da Fratura, com o emprego do programa ANSYS. Valores do Parâmetro J para aços estruturais de alta resistência mecânica serão calculados após a simulação de condições de carregamento em ensaios de mecânica da fratura, sendo então comparados com resultados experimentais disponíveis na literatura. Essa comparação permitirá avaliar a aplicabilidade da metodologia proposta como método alternativo na determinação da resistência à fratura de materiais estruturais.

Keywords

fratura, elementos finitos, integral J, simulação, resistência estrutural

fratura, elementos finitos, integral J, simulação, resistência estrutural