Caminho de propagação de trinca : modelagem automática e comparação de diferentes critérios com o programa BemCracker2D

Abstract

O principal aspecto de muitos estudos de modelagem de propagação de trinca, bem como sua aplicação na indústria, tem sido a busca por técnicas numéricas e computacionais que simulem geometria e condições de carga da maneira mais realista possível e com menor esforço computacional. Neste sentido, o método dos elementos finitos (MEF) tem sido amplamente utilizado, porém apresenta ainda a desvantagem da remalhamento em análises do tipo incremental. Aqui, o problema de modelar descontinuidades em movimento, como a propagação de trinca, é resolvido usando o método de elementos de contorno dual (MECD) e o programa BemCracker2D com três critérios diferentes de propagação de trincas: Máxima Tensão Circunferencial; Máxima Taxa de Liberação de Energia Potencial; Mínima Densidade de Energia de Deformação. A metodologia consiste em analisar vários modelos, calcular os FITs usando a Integral J e, a partir deles, calcular as direções de propagação para cada incremento, de acordo com os três critérios empregados. Então, devido à exigência de continuidade das equações de cada critério, o procedimento aplicado para definir a direção do enésimo incremento da propagação da trinca requer uma correção de seu caminho. Os resultados são comparados com um estudo numérico – realizado por MEF – previamente conferido com um estudo experimental demonstrando assim a eficiência da metodologia adotada, a precisão dos resultados e a eficácia do código BemCracker2D.