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

8.3 – Exemplo 2: Estrutura Plana com Três Furos
Neste exemplo será analisada a estrutura mostrada na Fig. (8.5). Trata-se de uma
estrutura plana simplesmente apoiada contendo três furos. Observa-se ainda a presença
de um entalhe inicial posicionado em sua face inferior. As dimensões apresentadas na
Fig. (8.5) estão em polegada. O carregamento considerado na análise constitui-se de
uma carga concentrada simetricamente posicionada em sua face superior de valor
unitário. Esse carregamento é considerado cíclico variando de 1,0 (valor máximo) até o
valor mínimo igual a zero.
1,0
5,0 1,0
1,5
0,5
0,5
0,5
2,0 2,0 1,25
2,75
Capítulo 8 – Modelo de Fadiga para Metais e Materiais Frágeis_________________________
1,0
18,0 1,0
Figura 8.5 Estrutura plana a ser analisada. Dimensões em in.
Foram adotadas as seguintes propriedades para o material constituinte da
estrutura: módulo de elasticidade longitudinal E = 300 Ksi , coeficiente de Poisson
8
υ = 0,30 , tenacidade ao fraturamento Kc
3.00 10
236
= ⋅ ksi , tenacidade limitante
in
Kth
0,1 ksi
−9 ⎛
∆ = e parâmetros da lei de Paris C 7,0 10 in ciclos ksi ⎞
= ⋅
in
⎜
in
⎟
⎝ ⎠
n
e n = 3,0 . Foram
empregados 278 elementos na discretização da estrutura sendo considerado o
incremento no comprimento da fissura igual a ∆ a = 0,4 in .
Os resultados obtidos por meio do código computacional proposto foram
comparados aos previstos pelo modelo numérico apresentado em CARVALHO et al.
(1999) o qual analisa problemas de fadiga por meio de um modelo em elementos finitos.
Inicialmente foi comparado o comportamento do crescimento da fissura com
relação ao número de ciclos de carga. O diagrama comparativo entre os dois modelos
numéricos pode ser visualizado na Fig.(8.6).