Um estudo sobre a evolução de trincas 3D em materiais elastoplásticos e as correspondentes relações de zona coesiva

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Machado, Giancarlo Andrade
Orientador(a): Bittencourt, Eduardo
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Engenharia
Palavras-chave em Inglês:
Ductile fracture
Cohesive model
Damage model
Stress triaxiality
Tunneling
Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/302400
Resumo: As propriedades de fratura na propagação de trincas 3D podem mudar drasticamente ao longo da ponta da trinca devido às mudanças na triaxialidade da tensão quando a fratura é acompanhada por plasticidade significativa. O comportamento constitutivo de Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) é introduzido neste trabalho nas propriedades da zona coesiva, considerando diferentes triaxialidades. A resistência coesiva e o trabalho de separação normal (energia específica de fratura) são considerados impactados pela triaxialidade. As funções de forma que definem a aparência da relação coesiva também são consideradas aqui uma função da triaxialidade da tensão, o que é uma novidade introduzida neste trabalho. Fora da zona coesiva, o material obedece à plasticidade convencional, de modo que todo o amolecimento relacionado à ruptura fica confinado na zona coesiva. A comparação com experimentos é feita considerando diferentes tipos de espécimes e materiais. O tunelamento da frente de trinca, bem como a carga de ruptura, são modelados corretamente quando comparados aos experimentos. No entanto, este trabalho demonstra que esses resultados são dependentes das funções de forma CZM. A evolução correta dessas funções com a propagação e ao longo da espessura da amostra é naturalmente capturada pela formulação. Por fim, o presente trabalho demonstra como as propriedades microscópicas introduzidas pelo modelo GTN alteram o tunelamento e as relações coesivas. Em particular, o volume inicial de porosidade/impurezas e o volume crítico de coalescência apresentaram os efeitos mais perceptíveis.
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