Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016. / Submitted by Marianna Gomes (mariannasouza@bce.unb.br) on 2016-12-08T13:24:12Z No. of bitstreams: 1 2016_FelipeAzevedoCanut.pdf: 3888744 bytes, checksum: 84aa536fbf426643c91b8d1ba84b6a58 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-01-28T17:26:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_FelipeAzevedoCanut.pdf: 3888744 bytes, checksum: 84aa536fbf426643c91b8d1ba84b6a58 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-28T17:26:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_FelipeAzevedoCanut.pdf: 3888744 bytes, checksum: 84aa536fbf426643c91b8d1ba84b6a58 (MD5) / Nesta contribuição, propõe-se uma extensão do modelo baseado na micromecânica de defeitos Gurson (1977) capaz de descrever a evolução do dano em regiões de baixa triaxialidade submetidas a carregamentos multiaxiais cíclicos. O mecanismo de corte utilizado, proposto por Xue (2007), calcula o dano introduzido devido ao cisalhamento a partir do nível de deformação plástica equivalente. O material é modelado com endurecimento cinemático utilizando lei de evolução do tensor cinemático de Armstrong Frederick (1966), representando o efeito de Bauschinger. O modelo proposto é utilizado para descrever a evolução do dano em um cabo condutor na região de contato com o grampo de suspensão submetido à um campo inicial de deformação plástica e carregamentos cíclicos. O aperto do grampo gera um campo de deformações plásticas no cabo, introduzindo um dano inicial no mesmo. Com o dano inicial determinado, o modelo proposto é aplicado nos pontos de Gauss considerados críticos até que a variável de dano atinja o valor crítico. Sendo assim, pode-se observar o efeito do aperto do grampo de suspensão na vida à fadiga do cabo condutor. Os campos de tensão e deformação, tanto no aperto do grampo quando no ciclo estabilizado, são obtidos numericamente via modelo de elementos finitos 2D simplificado, onde o cabo é representado por um semi-plano e o grampo por uma sapata de raio de 70 mm. As vidas previstas numericamente são confrontadas com dados obtidos experimentalmente no laboratório de ensaios mecânicos da Universidade de Brasília. Os resultados obtidos numericamente para a vida do componente apresentam uma boa acurácia quando comparados com os obtidos experimentalmente. / In this contribution, it is proposed an extension of the Gurson (1977) micromechanics of defects Model, capable of describing the evolution of damage in low triaxiality regions under cyclic multiaxial loads. The shear mechanism proposed by Xue (2007) is used to evaluate the damage introduced due to low triaxiality stresses based on the equivalent plastic strain level. The Armstrong-Frederick (1966) kinematic hardening rule is used to describe the Bauschinger effect of the material under cyclic load. The model proposed is used to describe the damage evolution on a conductor cable in the cable-clamp contact zone under an initial field of plastic strain and cyclic loading. The clamp pressure creates a plastic strain field in the cable which introduces an initial damage on it. With the given initial damage, the proposed model is applied on the critical Gauss points until the damage variable reaches the critical value. Therefore, it is possible to evaluate the effect of the clamp load on the cable’s fatigue life. The stress and strain fields at the initial clamp pressure and stabilized cycle are numerically obtained through a 2D simplified finite element model where the cable is represented by a half-plane, and the clamp by a 70 mm radius pad. The numerical estimated fatigue life is compared with data obtained experimentally in the laboratory of mechanical tests at the University of Brasilia. The numerical results are in good agreement with those obtained experimentally.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2014. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-12-11T18:34:20Z No. of bitstreams: 1 2014_MaurílioAntônioDeCastroDiasCunha.pdf: 2891420 bytes, checksum: 990804bf96f5f8637b78314a0226acf8 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-12-17T16:01:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_MaurílioAntônioDeCastroDiasCunha.pdf: 2891420 bytes, checksum: 990804bf96f5f8637b78314a0226acf8 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-17T16:01:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_MaurílioAntônioDeCastroDiasCunha.pdf: 2891420 bytes, checksum: 990804bf96f5f8637b78314a0226acf8 (MD5) / A falha de componentes de máquinas, equipamentos e estruturas em geral tem sido constante causa de preocupações da engenharia, não só pelos prejuízos materiais que ocasiona, mas principalmente pelas perdas humanas que pode carrear consigo. Diversos pesquisadores debruçaram-se arduamente sobre o tema, buscando identificar o momento, local de ocorrência e causa da falha, obtendo resultados que acresceram contribuições para maior conhecimento dos materiais, mas a versão final e definitiva, aquela precisa para a quase totalidade dos casos, ainda não foi atingida. Partindo de dados experimentais tomados à literatura, neste trabalho apresentaremos um estudo comparativo dos resultados para a previsão da falha obtidos por três modelos embasados na micromecânica do dano, a saber: Modelo de Gurson; Modelo GTN (modelo de Gurson, Tvergaard, Needleman) e Modelo GTN Xue (modelo GTN com cisalhamento). ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The component failure of machinery, equipment and structures in General has been a constant cause of engineering concerns, not only by physical damage which causes, but mainly by the loss of life that can carry you. Several researchers focused hard on the subject, seeking to identify the mo-ment, place of occurrence and cause of the failure, obtaining results that contribute to greater understanding of the points are materials, but the final and definitive version, that need for almost all of the cases, has not yet been reached. Starting from experimental data taken to literature, in this work we present a comparative study of the results for the prediction of failure resulting from three models based on Micromechanics of damage, namely: Gurson model; GTN Model (Gurson, Tvergaard, Needleman) and GTN Xue Model (GTN Model with shearing).

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-12-16T10:30:20Z No. of bitstreams: 1 2016_TiagodeBortoliLuciano.pdf: 2719088 bytes, checksum: 538057b07947c553a3999863e0881f3e (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-01-05T21:03:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_TiagodeBortoliLuciano.pdf: 2719088 bytes, checksum: 538057b07947c553a3999863e0881f3e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-05T21:03:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_TiagodeBortoliLuciano.pdf: 2719088 bytes, checksum: 538057b07947c553a3999863e0881f3e (MD5) / A análise de vida para componentes de equipamentos e estruturas sob condições adversas de solicitação mecânica é um passo importante e que merece muita atenção no projeto de componentes metálicos. Neste contexto, a previsão da vida útil pode ser feita através da utilização da Mecânica dos Meios Contínuos, ou seja, a motivação do presente trabalho nasce a partir do interesse em utilizar modelos constitutivos embasados na micromecânica de defeitos e integrados a modelos de plasticidade cíclica, com intuito de prever a vida à fadiga em materiais dúcteis. A partir de dados experimentais, serão apresentados estudos comparativos dos resultados para a previsão da falha obtidos por modelos embasados na micromecânica de defeitos, a saber: Modelo de Gurson acoplado a lei de endurecimento cinemático de Armstrong e Frederick. Para tanto, o citado modelo teve suas parcelas matemática e numérica desenvolvidos em uma plataforma acadêmica e linguagem FORTRAN, onde com a última se elaborou os algoritmos de retorno e de Newton-Raphson capazes de atualizar as variáveis internas do problema. Por fim, o modelo aqui implementando permitiu confrontar resultados experimentais de outras literaturas e inferir sobre a precisão da utilização da micromecânica do defeito para o emprego em modelos de previsão de vida à fadiga. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Life analysis for equipment components and structures under severe mechanical stress is an important step that deserves much attention in the metal components design. In this context, the prediction of service life may be made by using the Continuum Mechanics, ie the present study is motivated rises from the interest in use constitutive models grounded in micromechanics defects and integrated with cyclic plasticity models, in order to predict the fatigue life in ductile materials. From experimental data, will be presented comparative studies of the results for the prediction of failure obtained by models grounded in micromechanics defects, namely: Gurson model coupled to kinematic hardening law of Armstrong and Frederick. Therefore, the model mentioned had their mathematical and numerical plots developed in an academic platform and FORTRAN language, where with the last one was produced the algorithm of return and the Newton-Raphson able to update the internal variables of the problem. Finally, the model here implementing allowed confront experimental results of other literature and infer about the accuracy of the use of micromechanical default for employment in fatigue life prediction models.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-12-08T16:27:38Z No. of bitstreams: 1 2014_JoaodeAlmeidaNeto.pdf: 4607654 bytes, checksum: 9faaa6fbeabdeb338285beaff44459e4 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-12-08T16:53:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_JoaodeAlmeidaNeto.pdf: 4607654 bytes, checksum: 9faaa6fbeabdeb338285beaff44459e4 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-08T16:53:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_JoaodeAlmeidaNeto.pdf: 4607654 bytes, checksum: 9faaa6fbeabdeb338285beaff44459e4 (MD5) / Neste trabalho foram feitas análises e comparações de quatro modelos de previsão de dano contínuo para materiais dúcteis. Dois deles baseados na Mecânica do dano contínuo, Lemaitre e CDM Aperfeiçoado e dois deles baseados na Micromecânica do defeito, GTN e GTN Estendido. Foram considerados dois mateiras, aço 1045 e uma liga de alumínio aeronáutico, de modo a verificar a real melhoria nos novos modelos propostos, que advém dos dois modelos mais difundidos na literatura, Lemaitre e GTN. Uma revisão bibliográfica do todos os modelos foi feita. Foram elaboradas simulações numéricas para que fossem feitas as comparações, utilizando como base resultados experimentais. Foi possível constatar que os modelos modificados apresentaram bom desempenho quando em tensões cisalhantes. O desempenho pôde ser observado tanto na determinação do deslocamento correto para a fratura quanto na previsão do potencial local para início da fratura dúctil. Nota-se que para carregamentos predominantemente axiais, somente o modelo CDM Aperfeiçoado produziu previsões próximas as observações experimentais.