Analise numérica e experimental da fratura em materiais quase frágeis

• Autor(a) principal: Colpo, Angélica Bordin
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
• Texto Completo: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/792
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Engenharia; Tecnologia dos materiais; Analise numérica; Fraturas; Engineering; Materials technology; Numerical analysis; Fractures

Neste trabalho, são realizados estudos experimentais e simulações de ensaios de tração simples para analisar a fratura em materiais quase frágeis. São utilizados três tipos de poliestireno expandido para a confecção de seis modelos de corpos de prova com variações dimensionais. Para evitar a repetitividade, são apresentados e discutidos os resultados experimentais e numéricos obtidos para um tipo de poliestireno expandido, os demais são apresentados no apêndice do trabalho. São analisadas as propriedades mecânicas dos materiais estudados, sendo esses dados posteriormente utilizados nas simulações realizadas através do método dos elementos discretos formados por barras (LDEM). Este método também e utilizado no ambiente do Abaqus para a realização de simulações nas quais uma parte do corpo de prova e modelada em elementos discretos e o restante em elementos finitos. Os ensaios experimentais de tração mostraram que os materiais sofrem um efeito de escala, sendo que os maiores corpos de prova apresentaram uma menor deformação de ruptura. O LDEM utilizado para simular esses ensaios mostrou-se uma boa ferramenta para analisar aa fratura e o efeito de escala em materiais quase frágeis, além disso, sua utilização no ambiente de Abaqus mostrou que os corpos de prova não deformam somente na região central. As simulações no LDEM e no LDEM-Abaqus mostraram que e possível simular somente a região central dos corpos de prova desde que sejam levados em conta os valores de energia elástica. Além disso, através de uma sub-rotina implementada no LDEM foi possível a criação de um mapa de dano da estrutura, possibilitando observar a localização do dano.