[pt] Uma metodologia eficiente e segura é proposta para prever a
propagação de trincas de fadiga sob carregamento complexo
em estruturas bidimensionais com geometria genérica.
Primeiro, o caminho da trinca (em geral curvo) e os fatores
de intensidade de tensão KI(a) e KII(a) ao longo do
comprimento da trinca a são calculados num programa de
elementos finitos especialmente desenvolvido para este fim,
o Quebra2D. Estes cálculos são feitos usando pequenos
incrementos especificáveis no tamanho da trinca e técnicas
de remalhamento automatizadas. Os valores de KI(a) são
usados como dados de entrada num programa de previsão de
vida à fadiga, o ViDa. Esse programa foi desenvolvido para
prever a iniciação e a propagação de trincas 1D e 2D sob
carregamento complexo por todos os métodos clássicos,
incluindo SN, eN e IIW (estruturas soldadas) para a
iniciação da trinca, e o método da/dN para a propagação. Em
particular, o módulo que propaga a trinca aceita qualquer
expressão de KI(a) e qualquer regra da/dN, e usa o método
DKrms ou CCC (crescimento ciclo-a-ciclo) para prever a
propagação de trincas uni e bidimensionais sob carregamento
complexo. A análise numérica proposta foi verificada
através de vários experimentos representativos, cuja
metodologia experimental é discutida em detalhes. / [en] A reliable and cost effective two-phase methodology is
proposed to predict fatigue crack propagation in generic
two-dimensional structural components under complex
loading. First, the fatigue crack path and its stress
intensity factor are calculated in a specialized finite-
element software, using small crack increments. Numerical
methods are used to calculate the crack propagation path,
based on the computation of the crack incremental
direction, and the stress-intensity factors KI, from the
finite element response. Then, an analytical expression is
adjusted to the calculated KI(a) values, where a is the
length along the crack path. This KI(a) expression is used
as an input to a powerful general purpose fatigue design
software based on the local approach, developed to predict
both initiation and propagation fatigue lives under complex
loading by all classical design methods, including the SN,
the eN and the IIW (for welded structures) to deal with
crack initiation, and the da/dN to treat propagation
problems. In particular, its crack propagation module
accepts any KI expression and any da/dN rule, using the
DKrms or the cycle-by-cycle propagation methods to deal
with one and twodimensional crack propagation under complex
loading. If requested, this latter method may include
overload-induced crack retardation effects. This two-phase
methodology is experimentally validated by fatigue tests on
compact tension and bending single edge notch specimens,
modified with holes positioned to attract or to deflect the
cracks.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:3496 |
| Date | 13 May 2003 |
| Creators | ANTONIO CARLOS DE OLIVEIRA MIRANDA |
| Contributors | LUIZ FERNANDO CAMPOS RAMOS MARTHA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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