Estudos de elementos finitos retangulares e triangulares na mecÃnica da fratura linear elÃstica.

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2000

RESUMO

O conceito do elemento distorcido tem sido adotado para construÃÃo de elementos especiais, que sÃo utilizados no mÃtodo convencional de elementos finitos, na anÃlise elÃstica do fator de intensidade de tensÃo (FIT) para trincas. O uso desta tÃcnica permite obter tensÃes e deformaÃÃes singulares na ponta da trinca e conduz a razoÃveis precisÃes. O elemento triangular e quadrilÃtero distorcido tÃm sido empregados junto com vÃrios mÃtodos de cÃlculo do FIT. Entre esses mÃtodos inclui-se o cÃlculo da energia de Griffith, integral J, tÃcnica da derivada da rigidez e da extrapolaÃÃo do deslocamento. Neste trabalho considera-se a geometria de uma chapa retangular com duas trincas simÃtricas de borda. Para os diversos modelos elaborados os fatores de intensidade de tensÃo sÃo avaliados para diferentes malhas usando vÃrios mÃtodos de cÃlculo. Finalmente, os resultados sÃo comparados com dados de literatura para estimativa da precisÃo, a fim de prover diretrizes para o melhor mÃtodo. Para estes casos à observado que o uso dos elementos distorcidos junto com o cÃlculo do fator K pelos mÃtodos da extensÃo virtual da trinca fornecem, ainda, os resultados mais precisos, enquanto que o mÃtodo de extrapolaÃÃo do deslocamento, aplicado junto com o elemento triangular distorcido, à de fÃcil implementaÃÃo e ainda permanece com razoÃvel precisÃo.

ASSUNTO(S)

propriedades mecÃnicas mecÃnica de fratura anÃlise numÃrica fraturas (materiais) fatores de intensidade de tensÃo mÃtodo de elementos finitos

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