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

tenacidade limitante Kth
5,0 3
2
3
−10 ⎛
C 2,0 10 m ciclos kN m 2 ⎞
= ⋅ ⎜ ⎟
⎝ ⎠
Capítulo 8 – Modelo de Fadiga para Metais e Materiais Frágeis_________________________
242
∆ = kN e parâmetros da lei de Paris
m
n
1,20
0,30
1,50
e n = 2,70 .
P
y
0,10
0,7 0,3
Figura 8.15 Estrutura analisada. Dimensões em metro.
Na discretização da estrutura foram empregados 78 elementos de contorno. Os
resultados fornecidos pelo código computacional desenvolvido via MEC foram
comparados aos fornecidos pelo programa FRANC 2D, programa esse desenvolvido
pelo grupo de pesquisa em mecânica da fratura da Universidade de Cornell EUA, o qual
analisa problemas envolvendo o crescimento de fissuras por meio do MEF. Por meio do
FRANC 2D a estrutura foi analisada utilizando-se uma malha com 20825 elementos
finitos triangulares de aproximação quadrática. Na Fig. (8.16) é apresentado um
comparativo para a trajetória de crescimento da fissura obtida por meio dos dois códigos
computacionais empregados. Como pode ser visto na Fig. (8.16) verifica-se que a
trajetória de crescimento fornecida pelos dois códigos computacionais empregados são
muito próximas validando, portanto, o código via MEC desenvolvido.
Foram também comparados os resultados para os fatores de intensidade de
tensão, tanto para o modo I quanto para o modo II de fraturamento. Os diagramas
comparativos para essas duas grandezas estão apresentados nas Fig. (8.17) e Fig. (8.18).
Através dessas duas figuras pode-se verificar que os resultados obtidos utilizando os
dois códigos computacionais já citados são concordantes, principalmente no trecho
envolvendo o início do processo de crescimento da fissura até o instante em que esta
0,40