Modelagem e avaliação do caminho de propagação de múltiplas trincas críticas em materiais frágeis

Abstract

Em seu notável progresso, a Mecânica da Fratura Linear Elástica (MFLE) munida da Mecânica Computacional, explicitou a enorme carência das normas estruturais frente às falhas estruturais concebidas em materiais frágeis. Caracterizado pela disposição arbitrária de seus constituintes granulares, o concreto é o material frágil mais utilizado no mundo, compósito anisotrópico e sujeito a fenômenos singulares, tais como, o efeito de tamanho. Macroscopicamente, é tomado como material resultante da união entre pasta cimentícia, agregados e uma zona de transição entre estes, que corresponde a uma porção de material já fragilizado antes da atuação mecânica, em virtude da presença de inúmeras microfalhas decorrentes da porosidade ocasionada pelo alto acumulo de água na região. Desta forma, fundamentando-se em conceitos da Mecânica da Fratura, propõe-se o desenvolvimento de uma metodologia aplicável na análise dos fenômenos de múltiplos trincamentos críticos em materiais frágeis, mediante o emprego dos softwares caseiros de processamento, BEMCRACKER2D, e de pré- e pós-processamento, a interface BEMLAB2D, ambos baseados no Método dos Elementos de Contorno Dual (MECD). A metodologia proposta baseia-se num processo interativo composto pela utilização dos softwares BEMCRACKER2D e BEMLAB2D na realização dos procedimentos de análise e obtenção incremental do caminho de propagação de múltiplas trincas cisalhantes, baseado em conceitos da MFLE. Ao todo, dez problemas da literatura são considerados para verificação, validação e aplicação da metodologia desenvolvida, apresentando resultados plenamente coerentes com o esperado.