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

9.4 – Exemplo 4: Estrutura Plana Contendo Furos Solicitada à Flexão
Neste exemplo será realizada a análise de confiabilidade da estrutura mostrada
na Fig. (9.26). Trata-se de uma estrutura plana com três furos em seu interior contendo
um entalhe inicial localizado em sua face inferior. A estrutura é biapoiada sendo
solicitada por um carregamento pontual no centro de sua face superior.
1,0
4,0 Df
ao
D
D
D
2,0 2,0 1,25
Di
Capítulo 9 – Acoplamento entre Modelos Mecânicos e de Confiabilidade Estrutural____________
F
18,0 1,0
Figura 9.26 Estrutura analisada. Dimensões em polegada.
Nesta análise a propagação da fissura será efetuada considerando-se o regime de
carregamento oscilatório e fadiga. Neste exemplo o carregamento oscilatório é
composto por um ciclo de carregamento e descarregamento completo. Foram adotadas
as seguintes propriedades para o material constituinte da estrutura: módulo de
elasticidade longitudinal E = 300 ksi , coeficiente de Poisson υ = 0,30 , fator de intensidade
de tensão resistente do material
limite da lei de Paris 0,15
th
273
3
c = 1,87271⋅ 10 , fator de intensidade de tensão
K ksi in
∆ K = ksi in e parâmetros n da lei de Paris n = 3,0 . A lei de
Paris foi integrada, em todos os cenários deste exemplo, considerando o incremento no
comprimento da fissura igual a ∆ a = 0, 40in
.
Na análise de confiabilidade desse exemplo a equação de estado limite é escrita
em termos do número de ciclos de carregamento. Assim, na análise são considerados os
ciclos de carga resistente e atuante:
G = N − N
(9.7)
Resistente Atuante
Ciclos Ciclos
O problema de confiabilidade foi resolvido considerando os MSR e acoplamento
direto. Dessa forma a variável
Resistente
N Ciclos é representada por meio de um polinômio
quadrático construído a partir das respostas mecânicas da estrutura via MSR. No
método de acoplamento direto o processo de busca do ponto de projeto é efetuado