Investigação Numérica do Crescimento do Crack em Metais e Compostos

Este trabalho apresenta o estudo de simulação do comportamento de fraturas do aço e compósitos. O comportamento de crescimento da fissura do material é simulado pelo método dos elementos finitos estendidos (XFEM). O XFEM permite a modelagem de características geométricas arbitrárias independentemente da malha de elementos finitos. Os elementos de superfície da fenda são enriquecidos pela função Heaviside enquanto que, os elementos frontais da fenda são tratados por funções assimptóticas. O modelo de material Ramberg-Osgood associado a danos é utilizado para simular a propagação da fenda. Os dados experimentais são obtidos a partir de extensa revisão da literatura publicada nos últimos cinco anos. A simulação numérica é realizada no software comercial ABAQUS. O estudo visa um estudo mais aprofundado e detalhado do projeto da mecânica da fratura. As considerações do desenho são avaliadas mais detalhadamente usando testes de literatura de referência, como testes de quatro pontos de flexão e compressão-tensão.O conhecimento foi ampliado para resolver alguns problemas praticamente importantes como disco de turbina e rachaduras superficiais. Uma característica de projeto vazamento antes da ruptura foi devidamente considerada, resolvendo os problemas com tubulações de alta pressão com rachaduras internas.