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

Foram adotadas as seguintes propriedades para o material constituinte da
estrutura: módulo de elasticidade longitudinal
8
E = 2,1⋅10 5
υ = 0,20 , fator de intensidade de tensão resistente K c = 1.04⋅10 intensidade de tensão limite da lei de Paris ∆ K = 1,0
Capítulo 10 – Acoplamento entre Modelo Mecano-Fiabilístico e um Algoritmo de Otimização_____
th
313
2
kN m , coeficiente de Poisson
3 2
kN m , fator de
3 2
kN m e expoente n parâmetro da
lei de Paris n = 2,70 . A lei de Paris foi integrada considerando o incremento no
comprimento da fissura igual a ∆ a = 0,05 m .
O modelo de confiabilidade foi construído considerando-se 2 variáveis aleatórias
as quais são o carregamento atuante, F, e o parâmetro C da lei de Paris. Foram adotadas
as seguintes propriedades estatísticas para essas variáveis aleatórias: carregamento
atuante F ~ N ( 5,0;0,80 ) kN e parâmetro C da lei de Paris
3
−10 −10
2
( ) ( )
C ~ LN 3,0 ⋅10 ;1,8 ⋅ 10 m ciclos kN m . As demais variáveis da análise são
consideradas como determinísticas. O vão da viga foi considerado igual a S = 5,0 m , a
altura da viga foi admitida igual a W = 1, 25 m e o comprimento inicial da fissura de
0
v
a = 0,01m
. A tolerância adotada para a convergência da análise foi considerada igual a
4
1 10 −
⋅ .
Para completar os dados da análise, o índice de confiabilidade alvo para o
modelo de otimização foi considerado igual a β Alvo = 2,30 , conforme critério da Tabela
10.1. A estrutura foi analisada considerando-se que o processo de manutenção será
constituído por uma manutenção imperfeita e uma manutenção perfeita.
O número de ciclos de carregamento, a ser obtido pelo modelo de otimização,
para a realização da manutenção imperfeita será calculado considerando-se como estado
limite o comprimento da fissura igual a 10 cm. Dessa forma o modelo de otimização irá
calcular o número de ciclos de carga no qual deve ser efetuada a manutenção de forma
que o índice de confiabilidade da estrutura seja igual ao alvo desejado. A manutenção
imperfeita será efetuada considerando-se que o material colante colocado nas faces da
fissura apresenta rigidez igual a
K
9
MOLA = 1,0 ⋅ 10 .
n
kN
m
Na Fig. (10.5) é apresentado o diagrama de convergência para o modelo de
otimização via Golden Section utilizado. De forma comparativa foi efetuado a análise
dessa estrutura considerando-se também o modelo de manutenção perfeita. Como
V