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Análise da propagação de fissuras em estruturas bidimensionais não-homogêneas via Método dos Elementos de Contorno (2017)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: ANDRADE, HEIDER DE CASTRO E - EESC
  • Unidades: EESC
  • Sigla do Departamento: SET
  • Subjects: MECÂNICA DA FRATURA; MÉTODO DOS ELEMENTOS DE CONTORNO
  • Keywords: PROPAGAÇÃO DE MÚLTIPLAS FISSURAS; DOMÍNIOS NÃO-HOMOGÊNEOS
  • Language: Português
  • Abstract: Este trabalho apresenta um modelo numérico para a análise da propagação de fissuras em estruturas bidimensionais não-homogêneas. O comportamento mecânico é simulado a partir da formulação elastostática do Método dos Elementos de Contorno (MEC) aplicada a materiais isotrópicos. O MEC é uma eficiente e robusta técnica numérica para análises de propagação de fissuras. A não exigência de uma malha de domínio pelo método permite uma representação precisa da concentração de tensão nas pontas. Além disso, a redução da dimensionalidade proporcionada pelo MEC facilita o processo de remalhamento durante o crescimento das fissuras. A formulação dual do MEC é adotada, na qual as equações integrais singular e hipersingular são aplicadas. A modelagem de domínios não-homogêneos é realizada a partir da técnica de sub-regiões. A Mecânica da Fratura Elástico-Linear (MFEL) é aplicada para a análise da fratura em materiais frágeis. Os fatores de intensidade de tensão são determinados a partir da integral-J e a teoria da máxima tensão circunferencial é adotada para definir a direção de propagação das fissuras e o fator de intensidade de tensão equivalente. Problemas envolvendo fraturamento hidráulico também são investigados a partir da aplicação da MFEL. A integral-J é modificada para a consideração da pressão hidrostática atuante sobre as faces da fissura. Estruturas sujeitas à fadiga de alto ciclo também são avaliadas. A lei de Paris é utilizada para a estimativa da taxa de crescimento das fissuras. O último tipo de problema considerado é a fratura em materiais quase-frágeis. O modelo de fissura coesiva é empregado para a representação do comportamento não-linear físico próximo à ponta. O sistema de equações não-linear obtido é resolvido a partir de um algoritmo iterativo denominado operador constante. O estado de tensão na ponta,determinado por extrapolação, é utilizado para a verificação da estabilidade à propagação e o caminho de crescimento é definido a partir da formulação da MFEL. São observadas boas correspondências entre os resultados obtidos e as respostas encontradas na literatura, indicando a eficiência e a robustez do código computacional proposto. Melhorias do modelo numérico implementado também são discutidas
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 05.04.2017

  • How to cite
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    • ABNT

      ANDRADE, Heider de Castro e; LEONEL, Edson Denner. Análise da propagação de fissuras em estruturas bidimensionais não-homogêneas via Método dos Elementos de Contorno. 2017.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2017. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-27042017-093540/pt-br.php >.
    • APA

      Andrade, H. de C. e, & Leonel, E. D. (2017). Análise da propagação de fissuras em estruturas bidimensionais não-homogêneas via Método dos Elementos de Contorno. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-27042017-093540/pt-br.php
    • NLM

      Andrade H de C e, Leonel ED. Análise da propagação de fissuras em estruturas bidimensionais não-homogêneas via Método dos Elementos de Contorno [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-27042017-093540/pt-br.php
    • Vancouver

      Andrade H de C e, Leonel ED. Análise da propagação de fissuras em estruturas bidimensionais não-homogêneas via Método dos Elementos de Contorno [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-27042017-093540/pt-br.php


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