Title

ESTIMATIVAS DO TAMANHO E FORMA DA ZONA PLÁSTICA NA PONTA DE TRINCAS INCLUINDO EFEITOS DE TENSÃO NOMINAL

CRACK TIP PLASTIC ZONE SIZE AND SHAPE ESTIMATES INCLUDING NOMINAL STRESS EFFECTS

Authorship

Rodriguez, Habib Zambrano; Castro, Jaime Tupiassú Pinho de; Meggiolaro, Marco Antonio

Rodriguez, Habib Zambrano

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Castro, Jaime Tupiassú Pinho de

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Meggiolaro, Marco Antonio

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DOI

10.5151/2594-5327-0264

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Abstract

As estimativas do tamanho e da forma das zonas plásticas (zp) à frente da ponta das trincas tradicionalmente usadas na Mecânica da Fratura Linear Elástica (MFLE) são baseadas na suposição de que o fator de intensidade de tensões KI (ou KII ou KIII) é o único parâmetro necessário para descrevê-las. E é o tamanho da zp que valida as previsões da MFLE. Logo, aquelas estimativas são muito usadas na prática, em aplicações que vão da medição de tenacidade à identificação do tipo de estado de tensões. Mas quando se resolve adequadamente o problema da análise de tensões LE numa placa de Inglis, ou se analisa a placa infinita trincada usando as tensões geradas pela função de Westergaard completa, verifica-se que aquelas estimativas tradicionais subestimam significativamente a distância da fronteira elastoplástica à ponta da trinca. Isto ocorre porque aquelas soluções ignoram a influência da tensão nominal

The size and shape estimates of the plastic zone (zp) ahead of a crack tip traditionally used in the Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM) are based on the supposition that the stress intensity factor KI (or KII or KIII) is the only parameter required to describe them. And it is the zp size which validates the LEFM predictions. Thus, those estimates are very much used in practice, in applications going from toughness measurements to stress state identification. However, when the LE stress analysis problem in an Inglis plate is adequately solved, or when the cracked infinite plate is analized using the stresses generated by the complete Westergaard function, it is verified that those traditional estimates significantly underestimate the distance of the elastic-plastic border to the crack tip. This occurs because they ignore the influence of the nominal stress

Keywords

Mecânica da fratura; Trinca; Zona plástica; Tensão nominal.

Fracture mechanics; Crack tip; Plastic zone.