Programa computacional para análise de fadiga bidimensional utilizando a formulação dual do método dos elementos de contorno

• Autor(a) principal: Beatriz Borges Faria Fonseca
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/53934
• topic: Fadiga; Mecânica da fratura elástica linear; Método dos elementos de contorno dual; Integral J; Engenharia de estruturas; Fadiga; Mecânica da fratura; Método de elementos de contorno

O estudo de fadiga é de extrema importância, pois acredita-se que a fadiga seja responsável por 90% das falhas ocorridas em componentes metálicos. Pensando nisso, desenvolve-se um programa computacional completo, codificado em linguagem Fortran 95, capaz de analisar situações reais de componentes sujeitos a fadiga em modo I, II ou modo misto de fratura. Os campos elásticos são obtidos pelo Método dos Elementos de Contorno Dual, que permite analisar o comportamento de trincas pela colocação de Equações Integrais de Contorno linearmente independentes em cada uma de suas faces. As integrais singulares são resolvidas através da expansão da parte não singular do integrando em polinômios da distância radial entre os pontos fonte e campo, metodologia com eficácia comprovada através de testes. Os fatores de intensidade de tensão são avaliados pelo método da Integral J a partir de seu desacoplamento nos modos I e II, devido a sua maior precisão. A direção de propagação é obtida através do critério da Máxima Tensão Circunferencial. A propagação subcrítica das trincas por fadiga é avaliada pela Mecânica da Fratura Elástica Linear, com base na Equação de Paris, modificada de forma a considerar a influência de razões de tensão diferentes de zero e de modos mistos de fratura. Ao final da análise, os resultados de interesse, tais como distribuição de tensões e deformações, fatores de intensidade de tensão e número de ciclos transcorridos, são fornecidos em uma série de arquivos de texto e em arquivos XML, que permitem a visualização gráfica dos resultados no software INSANE.