Análise da influência do fator de escala na superfície biaxial e obtenção da superfície tridimensional de falha de materiais quase frágeis com o método dos elementos discretos

• Autor(a) principal: Silva, Guilherme Schumacher da
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
• Texto Completo: http://dspace.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/937
• topic: Mechanical Engineering; Materials technology; Fracture; Engenharia mecânica; Tecnologia dos materiais; Fraturas; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA

O estudo da fratura em materiais frágeis sempre foi um dos principais problemas enfrentados na simulação computacional, devido à complexidade do assunto nos ramos da engenharia atual. O trabalho objetiva verificar a influência do efeito de escala e obter a superfície tridimensional de falha para materiais frágeis com o método dos elementos discretos formado por barras (do inglês DEM). O DEM diferentemente do método dos elementos finitos representa o sólido pelo arranjo cúbico de barras de treliça o que se torna muito vantajoso para se estudar fraturas, onde o método possui autonomia para remover alguma dessas barras e dar continuidade a simulação através da integração numérica explícita. Utiliza-se como material base um espécime com características frágeis similar a uma rocha, a condição de contorno que se utiliza para a verificação do efeito de escala é o contorno dos deslocamentos prescritos, enquanto que na obtenção da superfície tridimensional se utiliza o contorno das forças prescritas. O efeito de escala mostra-se um fenômeno que não se relaciona com a tensão máximo do corpo mas com a taxa de fissuração do mesmo, acontecendo somente nos casos com tração a proporcionalmente nos tamanhos dos elementos cúbicos até o tamanho equivalente a 40 módulos onde percebe-se que não há mudança de característica posteriormente, a superfície tridimensional apresenta-se de forma similar à proposta teórica conhecida de William e Warnke, onde a superfície apresenta resistência tendendo ao infinito em casos de compressão hidrostática. Por fim constata-se que o fenômeno do efeito de escala afeta a taxa de propagação da fissura para alguns casos de tração e a superfície tridimensional para materiais frágeis no DEM apresenta o comportamento proposto pelo critério de William e Warnke.