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

substancialmente o seu comportamento. Outro fator de grande interesse na análise é o
intertravamento dos agregados o qual torna o elemento estrutural em questão mais
rígido já que permite a transferência de tensões por atrito, entre as faces da fissura,
mesmo com a fissura configurada.
Devido à presença da zona de processo a fissura apresenta, à frente de sua
extremidade, uma região de rigidez inferior ao restante do corpo. Em um material quase
frágil a fissura pode ser modelada como apresenta a Fig. (3.5), onde a fissura e a zona
de processo são representadas por uma fissura de comprimento efetivo a. A resistência
da zona de processo é representada por uma tensão σ (w)
denominada tensão coesiva
cujo valor é igual a resistência à tração do material no fim da zona de processo. A
tensão coesiva tende a fechar a fissura, sendo uma função do deslocamento da abertura
da fissura, e diminui conforme o ponto aproxima-se da extremidade da fissura.
Figura 3.5 Representação de fissuras coesivas para materiais quase-frágeis.
Empregando esta representação para as fissuras em materiais quase-frágeis tem-
se que a taxa de energia total liberada, devido à carga aplicada, é balanceada por dois
mecanismos de dissipação de energia de fratura. A primeira contribuição refere-se à
energia consumida durante o fraturamento na criação de novas superfícies para a
fissura. Já a segunda parcela representa a energia necessária para superar a tensão
coesiva e assim propagar a fissura. Dessa forma:
Gq Ic
G G = +
(3.43)
em que: q G taxa total de liberação de energia, GIc energia para superação da superfície
da fissura e G σ energia da zona coesiva.
Capítulo 3 – Mecânica da Fratura e Contato______________________________________
σ
A partir da Eq. (3.43) pode-se descrever a propagação de fissuras para materiais
quase-frágeis ou então a partir dessa relação realizar aproximações sobre o mecanismo
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