Estudo numérico e experimental da fratura dúctil usando corpos de prova em flexão assimétrica em quatro pontos.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Giraldo, Daniel Lopez
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-13122023-095809/
Resumo: A determinação experimental da tenacidade à fratura de materiais dúcteis sob o modo de carga I, com base no comportamento da Integral J, foi amplamente formalizada na norma técnica ASTM E 1820-99 (Método de Ensaio para Medição da Resistência à Fratura), e no procedimento ESIS P1-92. No entanto, no que diz respeito aos modos de carregamento combinados, ainda faltam regras geralmente aceitas para a avaliação da tenacidade à fratura, apesar de sua importância em muitas situações da engenharia. Sabe-se que a medição da tenacidade à fratura com base na Integral J é altamente dependente da relação do modo combinado, da geometria do corpo testado e do estado geral de deformação do corpo de prova. Esta pesquisa consiste no desenvolvimento de um protocolo experimental para o teste de flexão assimétrica em quatro pontos, pelo qual seja possível estudar a resposta a fratura de materiais metálicos sob modos de carregamento combinados. A confiabilidade dos resultados será avaliada a partir da comparação de testes experimentais e computacionais com diferentes configurações dos parâmetros do ensaio. Análises numéricas usando o método de elementos finitos são usados para definição dos parâmetros de ensaio e caracterização dos valores de tenacidade do material. Os resultados obtidos são favoráveis à metodologia proposta, apresentando consistência entre resultados computacionais e resultados experimentais.
id USP_d96ec4fcad8dced2a4f3e68c92c1a979
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-13122023-095809
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling Estudo numérico e experimental da fratura dúctil usando corpos de prova em flexão assimétrica em quatro pontos.Numerical and experimental study of ductile fracture using specimens in asymmetric four-point bending.AsymmetryBendingFinite elementsFlexão assimétrica em quatro pontosFractureIndústria offshoreMecânica da fraturaModos combinados de carregamentoTenacityA determinação experimental da tenacidade à fratura de materiais dúcteis sob o modo de carga I, com base no comportamento da Integral J, foi amplamente formalizada na norma técnica ASTM E 1820-99 (Método de Ensaio para Medição da Resistência à Fratura), e no procedimento ESIS P1-92. No entanto, no que diz respeito aos modos de carregamento combinados, ainda faltam regras geralmente aceitas para a avaliação da tenacidade à fratura, apesar de sua importância em muitas situações da engenharia. Sabe-se que a medição da tenacidade à fratura com base na Integral J é altamente dependente da relação do modo combinado, da geometria do corpo testado e do estado geral de deformação do corpo de prova. Esta pesquisa consiste no desenvolvimento de um protocolo experimental para o teste de flexão assimétrica em quatro pontos, pelo qual seja possível estudar a resposta a fratura de materiais metálicos sob modos de carregamento combinados. A confiabilidade dos resultados será avaliada a partir da comparação de testes experimentais e computacionais com diferentes configurações dos parâmetros do ensaio. Análises numéricas usando o método de elementos finitos são usados para definição dos parâmetros de ensaio e caracterização dos valores de tenacidade do material. Os resultados obtidos são favoráveis à metodologia proposta, apresentando consistência entre resultados computacionais e resultados experimentais.The experimental determination of the fracture toughness of ductile materials under load mode I, based on the behavior of the J-integral, was extensively formalized in ASTM E 1820-99 (Standard Test Method for Measurement of Fracture Toughness) and in ESIS procedure P1-92. However, with respect to combined loading modes, generally accepted rules for the evaluation of fracture toughness are still lacking, despite their importance in many engineering situations. It is known that the measurement of fracture toughness based on the J-integral is highly dependent on the combined mode relationship, the geometry of the tested body and the general state of strain of the sample. This research consists of the development of an experimental protocol for the four-point asymmetric bending test, by means of which it is possible to study the response to fracture of metallic materials under combined load modes. The reliability of the results will be evaluated by comparing experimental and computational tests with different settings of the assay parameters. Numerical analyzes using the finite element method are used to define the test conditions and characterize the toughness values of the material. The results obtained are favorable to the proposed methodology, showing consistency between the computational results and the experimental results.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBurgos, Diego Felipe SarzosaGiraldo, Daniel Lopez2023-04-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-13122023-095809/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2023-12-14T12:14:02Zoai:teses.usp.br:tde-13122023-095809Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-12-14T12:14:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo numérico e experimental da fratura dúctil usando corpos de prova em flexão assimétrica em quatro pontos.
Numerical and experimental study of ductile fracture using specimens in asymmetric four-point bending.
title Estudo numérico e experimental da fratura dúctil usando corpos de prova em flexão assimétrica em quatro pontos.
spellingShingle Estudo numérico e experimental da fratura dúctil usando corpos de prova em flexão assimétrica em quatro pontos.
Giraldo, Daniel Lopez
Asymmetry
Bending
Finite elements
Flexão assimétrica em quatro pontos
Fracture
Indústria offshore
Mecânica da fratura
Modos combinados de carregamento
Tenacity
title_short Estudo numérico e experimental da fratura dúctil usando corpos de prova em flexão assimétrica em quatro pontos.
title_full Estudo numérico e experimental da fratura dúctil usando corpos de prova em flexão assimétrica em quatro pontos.
title_fullStr Estudo numérico e experimental da fratura dúctil usando corpos de prova em flexão assimétrica em quatro pontos.
title_full_unstemmed Estudo numérico e experimental da fratura dúctil usando corpos de prova em flexão assimétrica em quatro pontos.
title_sort Estudo numérico e experimental da fratura dúctil usando corpos de prova em flexão assimétrica em quatro pontos.
author Giraldo, Daniel Lopez
author_facet Giraldo, Daniel Lopez
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Burgos, Diego Felipe Sarzosa
dc.contributor.author.fl_str_mv Giraldo, Daniel Lopez
dc.subject.por.fl_str_mv Asymmetry
Bending
Finite elements
Flexão assimétrica em quatro pontos
Fracture
Indústria offshore
Mecânica da fratura
Modos combinados de carregamento
Tenacity
topic Asymmetry
Bending
Finite elements
Flexão assimétrica em quatro pontos
Fracture
Indústria offshore
Mecânica da fratura
Modos combinados de carregamento
Tenacity
description A determinação experimental da tenacidade à fratura de materiais dúcteis sob o modo de carga I, com base no comportamento da Integral J, foi amplamente formalizada na norma técnica ASTM E 1820-99 (Método de Ensaio para Medição da Resistência à Fratura), e no procedimento ESIS P1-92. No entanto, no que diz respeito aos modos de carregamento combinados, ainda faltam regras geralmente aceitas para a avaliação da tenacidade à fratura, apesar de sua importância em muitas situações da engenharia. Sabe-se que a medição da tenacidade à fratura com base na Integral J é altamente dependente da relação do modo combinado, da geometria do corpo testado e do estado geral de deformação do corpo de prova. Esta pesquisa consiste no desenvolvimento de um protocolo experimental para o teste de flexão assimétrica em quatro pontos, pelo qual seja possível estudar a resposta a fratura de materiais metálicos sob modos de carregamento combinados. A confiabilidade dos resultados será avaliada a partir da comparação de testes experimentais e computacionais com diferentes configurações dos parâmetros do ensaio. Análises numéricas usando o método de elementos finitos são usados para definição dos parâmetros de ensaio e caracterização dos valores de tenacidade do material. Os resultados obtidos são favoráveis à metodologia proposta, apresentando consistência entre resultados computacionais e resultados experimentais.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-04-14
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-13122023-095809/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-13122023-095809/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1865492017368268800