Cotas Aplicadas aos Modelos de Evolução de Trinca

Rodrigo Villaca Santos¹; Cláudio Roberto Ávila da Silva Júnior¹; Waldir Mariano Machado Júnior¹

¹ Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR

doi:10.20906/CPS/CON-2016-0527

Resumo

A Mecânica da Fratura Linear Elástica (MFLE) descreve a propagação de uma trinca existente em um material, sendo dependente do fator intensidade de tensão. Na MFLE existem diversos modelos que descrevem a evolução de uma trinca sendo formulados como um Problema de Valor Inicial (PVI). Na maioria das aplicações de engenharia, a definição matemática do fator intensidade de tensão é uma função não linear, em termos do tamanho de trinca. Isto dificulta e até mesmo inviabiliza a utilização de procedimentos formais para o estabelecimento de soluções clássicas para o PVI. A partir disso, utilizam-se soluções numéricas aproximadas para solução do PVI, o que pode refletir em aspectos como o tempo e o custo computacional. Portanto, o objetivo deste trabalho é propor funções, por meio de cotas superior e inferior, para a função do tamanho de trinca para os modelos de Paris-Erdogan, Forman e Walker. A verificação da potencialidade dessa proposta é avaliada através de três exemplos numéricos. Observou-se que para todos os modelos os resultados apresentam precisão e uma grande redução computacional.

Palavras-chave: Mecânica da Fratura Linear Elástica; Problema de Valor Inicial; Cotas