[en] A CONTINUOUS DAMAGE MODEL FOR MATERIALS WITH ELASTIC-PLASTIC BEHAVIOR - FULVIO ENRICO GIACOMO CHIMISSO (2018)
[pt] A Mecânica do Dano Contínuo é uma ferramenta promissora para a análise de vida residual em componentes de máquinas e de estruturas. Todavia, não é uma tarefa simples a de se obter uma descrição fisica realística, associada a uma descrição matemática correta, do acoplamento entre a deformação e o amolecimento causado pela degradação da microestrutura. No caso de barras metálicas, a deformação plástica cíclica causa um endurecimento junto com uma degradação na estrutura (dano de fadiga). Por outro lado, a degradação da estrutura induz o amolecimento observado na curva tensão de engenharia vs. deformação. Logo, torna-se importante a modelagem do acoplamento entre plasticidade e dano para que se possa prever de maneira adequada o tempo de vida (ciclos), de um componente estrutural. Muitas tentativas feitas para descrever este tipo de comportamento mostraram-se insatisfatórias. O problema matemático é, em geral, mal posto e uma aproximação numérica da solução é incorreta do ponto de vista fisico. Nestes casos, o fenômeno de localização da deformação é malha-dependente. No presente trabalho, propõe-se uma nova teoria de dano para materiais elasto-plásticos que supera este problema. A teoria tem uma forte base termodinâmica e leva em conta o fenômeno de amolecimento. Uma diferença básica em relação a outros modelos consiste no fato de que a variável escalar D, associada ao dano, é considerada não apenas uma variável de estado mas também uma variável cinemática independente, com abordagem semelhante à apresentada nas teorias de contínuo com microestrutura. As possibilidades de utilização da teoria apresentada são verificadas através da comparação de simulações numéricas com resultados experimentais, para solicitações cíclicas uniaxiais, em barras de almnínioestrutural e em barras de aço austenitico AISI 316 L.