Análise elastoplástica da propagação de trincas pelo método dos elementos de contorno

• Autor(a) principal: Marcelo Claudio Teixeira
• Data de Publicação: 2006
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/PASA-7RQHZY
• topic: Método dos elementos de contorno dual; Elastoplasticidade; Integral J; Propagação de trinca; Engenharia de estruturas; Metodos de elementos de contorno; Elastoplasticidade

O presente trabalho descreve a formulação e a implementação numérica do Método dos Elementos de Contorno Dual (MECD), para problemas bidimensionais com comportamento elastoplástico, aplicado à propagação de trincas no modo misto. O MECD utiliza duas equações diferentes, uma para cada face da trinca. A equação integral de contorno para deslocamentos é aplicada em uma das faces, enquanto aequação integral de contorno para forças de superfície, conhecida como equação hipersingular, é aplicada à outra face. Para se evitar o ponto de colocação na ponta da trinca, quinas de trincas e cantos de trincas, ambas as superfícies da trinca são discretizadas com elementos de contorno quadráticos descontínuos, enquanto o elemento contínuo é utilizado nas demais partes do contorno. O algoritmo não-linear para simulação do comportamento elastoplástico utiliza o processo das tensões iniciais, que permite tratar diversos critérios de escoamento deforma unificada e não inclui a restrição de incompressibilidade das deformações inelásticas. Para esta simulação as equações integrais apresentam uma integral de domínio na região onde se espera a plastificação. A discretização desta parte do domínio foi feita através de células triangulares quadráticas de lados retos. Para a integração das células foi utilizada a técnica da integração semi-analítica. Para o cálculo dos Fatores de Intensidade de Tensão foi usada a Integral J, que éindependente do caminho de integração. O cálculo foi feito de maneira direta porque a trajetória escolhida para a sua avaliação coincide com a fronteira da malha das células triangulares. Nos exemplos de aplicação os resultados são comparados com os resultados elásticos ecom resultados de trabalhos encontrados na literatura, mostrando a precisão e a consistência do método.