Modelos Não Lineares do Método dos Elementos de Contorno para ...

6.2.2 – Cálculo dos Fatores de Intensidade de Tensão e do Ângulo de Propagação
Além da formulação para a determinação das grandezas desconhecidas no
contorno deve-se ainda utilizar procedimentos para o cálculo dos fatores de intensidade
de tensão e do ângulo de propagação das fissuras envolvidas na análise. Nesse trabalho
foi escolhida a técnica de correlação de deslocamentos para o cálculo dos fatores de
intensidade de tensão nos modos I e II. Esta técnica correlaciona os deslocamentos de
pontos sobre as faces da fissura aos fatores de intensidade de tensão nos modos I e II.
Esta técnica, assim como suas equações, estão descritas no capítulo 3.
O ângulo de propagação e o fator de intensidade de tensão equivalente são
calculados utilizando-se teorias de interação de modos. Nesse trabalho foram
consideradas as teorias da máxima tensão circunferencial, máxima taxa de liberação de
energia e mínima densidade de energia. Por meio dessas três teorias de interação
existem expressões para o cálculo do ângulo de propagação e do fator de intensidade de
tensão equivalente as quais são escritas em termos dos fatores de intensidade de tensão
nos modos I e II. No capítulo 3 essas teorias de interação são discutidas, bem como as
expressões para o cálculo dessas grandezas.
6.2.3 – Exemplo 4: Determinação dos Fatores de Intensidade de Tensão e do Ângulo de
Propagação em Problema de Fratura Elástico Linear
Será discutida neste item a obtenção dos fatores de intensidade de tensão e do
ângulo de propagação para um problema típico da mecânica da fratura elástico linear.
Neste problema é possível exprimir as grandezas citadas através de expressões
analíticas, as quais servirão de parâmetro para aferição da precisão da formulação
desenvolvida e implementada. Os fatores de intensidade de tensão serão determinados
pela técnica de correlação de deslocamentos já discutida no capítulo 3. Já para o ângulo
de propagação e o fator de intensidade de tensão equivalente serão testadas as três
teorias de interação de modos descritas também no capítulo 3.
A estrutura a ser analisada é a apresentada na Fig. (6.14). Trata-se de uma viga
bi-apoiada com uma carga concentrada no centro do vão apresentando ainda uma
fissura localizada no centro de sua face inferior. A viga apresenta 5 metros de
Capítulo 6 – Formulações Não Lineares do MEC para a Análise de Problemas de Fratura e Contato
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