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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24545| Título: | Fast crack bounds: estimativa de cota superior e solução numérica a evolução de trincas em modelos de tensão constante |
| Título(s) alternativo(s): | Fast crack bounds: estimation of upper bound and numeric solution of cracks propagation under constant stress models |
| Autor(es): | Lara, Alexandre Guilherme de |
| Orientador(es): | Deus, Hilbeth Parente Azikri de |
| Palavras-chave: | Mecânica da Fratura Deformações e tensões Resistência dos materiais Metais - Fadiga Simulação (Computadores) Fracture mechanics Strains and stresses Strength of materials Metals - Fatigue Computer simulation |
| Data do documento: | 5-Ago-2020 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | LARA, Alexandre Guilherme de. Fast crack bounds: estimativa de cota superior e solução numérica a evolução de trincas em modelos de tensão constante. 2020. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020. |
| Resumo: | Em grande parte dos componentes mecânicos os carregamentos estão sujeitos a alterações de magnitude e em alguns casos orientação. Nestas condições as abordagens aplicáveis para carregamentos estáticos tornam-se insuficientes, em razão da complexidade inerente ao fenômeno de Fadiga, sendo necessário emprego de outras abordagens, como a Mecânica da Fratura Linear Elástica (MFLE). A MFLE propõe diversos modelos de evolução de trincas no sentido de predizer uma vida sob fadiga. O presente trabalho apresentou um novo método de estabelecimento da cota superiora para o Método “Fast Crack Bounds” (FCB), aplicado a modelos de evolução do tamanho da trinca unidimensional, sujeitos a carregamento de amplitude de tensão constante (CATC). Os modelos estudados foram os de Paris-Erdogan e Forman. Realizou-se uma simulação com base em solução numérica aproximada e a combinação convexa das cotas superior e inferior. Mediu-se o desempenho pelo erro relativo em relação à solução numérica obtida pelo método de Runge-Kutta de quarta ordem, tendo sido observado que o novo método proposto para determinação da cota superior ao modelo FCB apresenta resultados satisfatórios. |
| Abstract: | Most components operate under alternated loading. Under these conditions, the static approach are insufficient describe the behavior, considering the the complexity of the fatigue phenomenon, with the need for other approaches, such as an Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM). LEFM has several models of evolution of cracks to describe the crack propagation in fatigue. The present work edscribes a new method of determination to the Upper Bound crack size, under Constant Loading Tension in one dimension. The Paris-Erdogan and Forman models were object of study . A simulation based on the approximate numerical solution was performed, and a convex combination of the upper and lower dimensions applied. Relative error for a numerical solution was measured by the fourth-order Runge-Kutta method, and the new method applied to the FCB model presented satisfatory results. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24545 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais |
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