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Doutorado - Alexandre Guilherme de Lara

por dirppg-ct — publicado 07/07/2020 10h02, última modificação 07/07/2020 15h47
Fast Crack Bounds: Estimativa de Cota Superior e Solução Numérica a Evolução de Trincas em Modelos de Tensão Constante
Quando
05/08/2020
de 09h00 até 13h00
(America/Sao_Paulo / UTC-300)
Onde
Via videoconferência <meet.google.com/cza-rknd-gpk>
Pessoa de contato
Prof. Hilbeth Parente Azikri de Deus, Dr.
Participantes
Orientador(a): Prof. Hilbeth Parente Azikri de Deus, Dr. - UTFPR
Banca examinadora:
Presidente: Prof. Hilbeth Parente Azikri De Deus, Dr. - UTFPR
Prof. João Morais da Silva Neto, Dr. - UFPR
Prof. Key Fonseca de Lima, Dr. - PUC PR
Prof. Márcio Henrique de Avelar Gomes, Dr. - UTFPR
Prof. Nilson Barbieri, Dr. - UTFPR
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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.
Palavras-chave: Mecânica da fratura linear elástica. Propagação de trinca. Problema
de Valor Inicial. Cota Superior. Fast Crack Bounds.

Fast Crack Bounds: Estimation of upper and Numeric Solution of cracks propagation under constant stress models
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.
Keywords: Linear elastic fracture mechanics. Crack propagation. Initial value problem.
Upper Bound. Fast Crack Bounds.

Lista de publicações:

DE LARA, ALEXANDRE GUILHERME; DE DEUS, HILBETH PARENTE AZIKRI . Determinação da Cota Superior no método Fast Crack Bounds (FCB) de propagação de trinca - modelo de Forman. In: CNMAC 2019 XXXIX Congresso Nacional de Matemática Aplicada e Computacional, 2020, Uberlândia. São Carlos: Proceeding Series of the Brazilian Society of Computational and Applied Mathematics, 2019. v. 7.

LARA, A. G.; DEUS, H. A. P. . FAST CRACK BOUNDS: ESTABLISHING UPPER BOUND FUNCTION BASED ON THE LB SECOND DERIVATIVE FOR PARIS-ERDOGAN MODEL. 2019. (Congresso).. In: 25th International Congress of Mechanical Engineering., 2019, Uberlândia. COBEM2019-0258 - FAST CRACK BOUNDS: ESTABLISHING UPPER BOUND FUNCTION BASED ON THE LB SECOND DERIVATIVE FOR PARIS-ERDOGAN MODEL. 2019., 2019.