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[en] STRESS INTENSITY FACTORS AND STRESS CONCENTRATION FACTORS FOR V NOTCHES / [pt] DETERMINAÇÃO DE FATORES DE INTENSIFICAÇÃO E CONCENTRAÇÃO DE TENSÕES PARA ENTALHES DO TIPO VEDUARDO ATEM DE CARVALHO 30 July 2015 (has links)
[pt] A partir das equações de Williams e Creager foi desenvolvido um método híbrido, que acopla fotoelasticidade a um método numérico-computacional para determinação a dos fatores de intensificação de tensões (FIT) em placas planas sujeitas aos Modos I e II de abertura, com ou sem arredondamento na raiz do entalhe. Às equações propostas acopla-se um polinômio completo que representa uma tensão não-singular (sigma). Assim feito é possível a determinação dos coeficientes KI, KI e termos de sigma.
Três programas de computador foram desenvolvidos para as formulações (Williams ou Creager):
O primeiro: a partir da configuração das franjas isocromáticas, obtém-se KI e KII e os termos relativos à tensão não singular.
O segundo: o desvio relativo a cada ordem de franja é determinado a partir dos termos acima.
O terceiro: a partir dos valores determinados regenera-se as franjas isocromáticas para compara-las com as originais.
As formulações foram testadas em modelos de barras com trincas e entalhes (com e sem arredondamento na raiz) e seus resultados comparados com dados disponíveis na literatura.
Os fatores de influência na determinação de KI e KII, estudados foram: a quantidade de pontos e o ângulo delimitador da região de coleta de dados, bem como a influência dos termos referentes ao campo não singular e alguns aspectos do método numérico implementado.
Como aplicação estudou-se o caso do corpo de prova tipo Charpy, onde, a partir das equações de Creager e dos valores de KI e KII assim determinados, pôde-se obter o valor de Kt para uma dada geometria. / [en] A hybrid method coupling photoelasticity to a numerical-computational method which implements the William s (modes I and II) and Creager s (mode I) equations has been developed to determine the mixed-mode stress intensity factors in sharp notches and blunt cracks. The equations take into account the presence or not of a radius in the tip of the notch. To the proposed equations was added a complete polynomial, which represents the non-singular stress field.
Three computational programs were developed for both formulations (William s and Creager): one to determine KI, KII and the non-singular terms, the second to evaluate the error between the actual situation and the results obtained and the third to regenerate the isochromatic fringes.
The method has been tested in bars with cracks and notches (taking or not into account the existence of the radius at the depth of the notch) and the results were compared to experimental and analytical data found in the literature.
Factors which have influence on the determination of KI, KII, were discussed: the number of data points and sector angle where those points are collected as well as the influence of the number of non-singular terms and some aspects of the numeric method.
Two applications were studied: Charpy type test specimen under tension and bending and a beam with deep simetrycal grooves. With the values of KI and KII obtained by the Creager s equations one can determine the valeu of sigma x and sigma y in the analyzed situation, as well as the Kt value.
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