Thesis--Polyteknisk læreanstalt, Copenhagen. / Summary in Danish. Thesis statement inserted. Bibliography: p. 455-460.

Thesis--Polyteknisk læreanstalt, Copenhagen. / Summary in Danish. Thesis statement inserted. Bibliography: p. 455-460.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-02-04T12:07:02Z No. of bitstreams: 1 2015_RaniereSilvaNeves.pdf: 2776614 bytes, checksum: 290efbb3f485ab5b99a1df5a4f56b531 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-02-04T16:25:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_RaniereSilvaNeves.pdf: 2776614 bytes, checksum: 290efbb3f485ab5b99a1df5a4f56b531 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-04T16:25:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_RaniereSilvaNeves.pdf: 2776614 bytes, checksum: 290efbb3f485ab5b99a1df5a4f56b531 (MD5) / A capacidade de prever de forma confiável o comportamento elastoplástico de um componente submetido a carregamentos vem ganhando importância no setor industrial. Atualmente a mecânica computacional possui números modelos constitutivos que cumprem tal tarefa, porém cada modelo possui suas limitações. Tendo isso em vista, este trabalho busca apresentar a importância da modulação do endurecimento cinemático na simulação de componentes dúcteis submetidos à plasticidade cíclica, por meio da implementação do modelo constitutivo endurecimento cinemático proposto por Jiang (1996) utilizando a linguagem FORTRAN e realização de um estudo comparativo entre os resultados encontrados pelos modelos de Jiang e Chaboche e também dados experimentais retirados da literatura, para a simulação do comportamento elastoplástico de três aços distintos (Aço 304, S460N e SAE 1045 HR) submetidos a históricos de carregamentos cíclicos proporcionais e não-proporcionais. / The ability to predict reliably the elastoplastic behavior of a component subjected to loads is becoming increasingly important in the industrial sector. Currently, computational mechanics has numbers constitutive models that fulfill such a task, but each model has its limitations. With this in mind, this paper search to present the importance of modulation of kinematic hardening in the simulation of ductile components subjected to cyclic plasticity, through the implementation of constitutive model kinematic hardening proposed by Jiang (1996) using FORTRAN and conducting a comparative study of the results found by models Jiang and Chaboche and also experimental data taken from literature, for the simulation of the elastoplastic behavior of three different steels (steel 304, S460N and SAE 1045 HR) subjected to cyclic loading histories proportional and non-proportional.

O presente trabalho apresenta um estudo comparativo, de natureza quantitativa, entre os métodos aproximados de previsão dos estados de tensão e deformação locais propostos por Neuber, Glinka e Hardrath. Será verificada a aplicabilidade dos métodos para diferentes tipos de descontinuidade e níveis de carregamento aplicados. Os valores de referência adotados durante o trabalho serão fornecidos pelo método dos elementos finitos.

Avaliam-se dois elementos finitos triangulares de três nós para o teorema estático da análise limite considerando o material de Mohr-Coulomb sob estado plano de deformação. Um elemento, denominado Local Equilibrium Triangle (LET), satisfaz as equações de equilíbrio no sentido diferencial e o outro, denominado Global Equilibrium Triangle (GET), satisfaz o equilíbrio no sentido integral de acordo com o princípio dos deslocamentos virtuais. As equações de equilíbrio e as inequações do critério de escoamento, expressas em termos das tensões nodais, são tratadas como restrições de um problema de otimização cuja função objetivo é definida pelo carregamento. Em ambos elementos o campo de tensão não viola o critério de escoamento. A programação não linear resultante é resolvida pelo DOT e a linear, decorrente da linearização local da superfície de escoamento, pelo XpressMP. Os modelos de elementos finitos são avaliados com relação a ordem de convergência, acurácia, custo computacional e simplicidade de uso, considerando-se efeitos da discretização (seleção do domínio, distorção do elemento, arranjo e refinamento da malha), aproximação da superfície de escoamento, parâmetros de resistência e técnica de programação matemática empregada. Estimativas numéricas da carga limite inferior são executadas em problemas geotécnicos de expansão de cilindro sob pressão interna, capacidade de carga de fundações superficiais, pressão lateral em estruturas de contenção e colapso plástico de taludes.

Um elemento finito triangular de três nós é desenvolvido a partir do princípio dos deslocamentos virtuais, com o campo das tensões reais e o dos deslocamentos virtuais independentes entre si e linearmente aproximados. As equações de equilíbrio discretizadas são escritas em termos de tensões nodais. O elemento é aplicado na avaliação da carga de colapso de problemas em estado plano de deformação, usando o teorema estático da análise limite. O escoamento do material é idealizado segundo o critério de Mohr-Coulomb. No processo de maximização da carga de colapso, as equações de equilíbrio discretizadas compõem, concomitantemente com as inequações linearizadas associadas ao critério de escoamento nodal, um problema de programação linear que é resolvido pelo Simplex Revisado. O elemento é apresentado sem recorrer a integrações numéricas, é de simples implementação computacional e produz resultados satisfatórios.