Análise de problemas de trincas em materiais anisotrópicos usando o método dos elementos finitos: abordagem pela integral Jk

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dc.contributorCarvalho, Jonas de
dc.creatorSantos, Neilor Cesar dos
dc.date2006-02-17
dc.date2016-02-17
dc.date.accessioned2017-11-15T11:24:12Z
dc.date.available2017-11-15T11:24:12Z
dc.date.issued2017-11-15
dc.descriptionApresenta-se um estudo, por meio do método dos elementos finitos, de problemas quase-estáticos de trincas em materiais anisotrópicos. Os fatores de intensidade de tensão em modo misto de carregamento foram determinados utilizando-se as metodologias da integral Jk, da correlação dos deslocamentos e da integral de fechamento de trinca modificada. Para a integral Jk, foi desenvolvida uma formulação baseada nas leis da conservação da elasto-estática e das integrais independentes do percurso. Na expressão, para a integral J2 levou-se em consideração o termo não singular da representação analítica do campo de tensões. Desta forma, foi obtida uma expressão analítica para a descontinuidade na densidade de energia de deformação, presente na integral J2. Com os valores da integral Jk, os fatores de intensidade de tensão puderam ser determinados diretamente. Com a mesma sistemática, desenvolvida para a integral J2, determinou-se a integral J1 para problemas envolvendo carregamento nas faces da trinca. Os resultados obtidos estão de acordo com os resultados presentes na literatura considerando ortotropia de material, ainda que para algumas configurações o mesmo é tratado como um caso de anisotropia geral. Assim como a integral J1 a integral J2 mostrou-se independente do contorno envolvendo a ponta da trinca.
dc.descriptionA study is proposed based on crack quasi-static problems in anisotropic materials by the finite element method. The mixed-mode stress intensity factors were determined by the Jk integral, displacement correlation and modified crack closure integral methodologies. The Jk integral was derived from a conservation law of linear elasticity theory. In the formulation to obtain the J2 integral the non-singular term in the stress fields was considered. An analytical expression was obtained to discontinuity of the strain energy density in the crack faces, presented by J2 integral. A similar approach was applied to determine J1 integral in crack surface traction problems. The results confer with the results present in the literature considering orthotropic materials. In some configurations the problem is treated from general anisotropy theory. In the same way that J1 integral the path-independence property was established to J2 integral.
dc.formatapplication/pdf
dc.identifierhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18135/tde-16022016-115310/
dc.identifierdoi:10.11606/T.18.2016.tde-16022016-115310
dc.identifier.urihttp://repositorio.eesc.usp.br/handle/RIEESC/4766
dc.languagept
dc.publisherBiblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
dc.publisherUniversidade de São Paulo
dc.publisherEscola de Engenharia de São Carlos
dc.rightsLiberar o conteúdo para acesso público.
dc.subjectIntegral Jk
dc.subjectMecânica da fratura
dc.subjectIntegral de fechamento de trinca modificada
dc.subjectIntegrais independentes do percurso
dc.subjectMétodos dos elementos finitos
dc.subjectFator de intensidade de tensão
dc.subjectCorrelação dos deslocamentos
dc.subjectMateriais anisotrópicos
dc.subjectModified crack closure integral
dc.subjectPath independent integrals
dc.subjectJk integral
dc.subjectAnisotropic materials
dc.subjectFracture mechanics
dc.subjectFinite element method
dc.subjectDisplacement correlation
dc.subjectStress intensity factor
dc.titleAnálise de problemas de trincas em materiais anisotrópicos usando o método dos elementos finitos: abordagem pela integral Jk
dc.titleAnalysis of crack problems in anisotropic materials based on the finite element method: using the integral Jk approach
dc.typeTese de Doutorado
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Teses e Dissertações (BDTD USP)