Investigação da fratura dúctil no aço A285 usando um modelo numérico de dano dependente da triaxialidade de tensões e do ângulo de Lode.

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Santos, Iago da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Damage; Ductile fracture; Lode angle; Mecânica da fratura; Óleo e gás; Plasticidade das estruturas; Strain capacity; Triaxiality
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-01022022-112759/

A pesquisa consistiu numa investigação numérica a respeito da fratura dúctil no aço ASTM A285 Grau C usando o método dos elementos finitos por meio de um modelo de dano fenomenológico. O modelo de dano trabalhado é composto por um critério de iniciação da fratura dependente da triaxialidade e do parâmetro do ângulo de Lode acoplado a uma lei de evolução do dano pós iniciação da fratura. Uma série de ensaios experimentais incluindo barras axissimétricas e corpos de prova planos submetidos à tração axial foram executados para calibração do critério de iniciação. A calibração da lei de evolução do dano foi realizada com testes de tenacidade à fratura em corpos de prova de flexão SE(B) com trinca profunda. A validade do modelo de dano foi verificada com novos testes de tenacidade à fratura incluindo flexão em SE(B) com trinca rasa e tração em C(T) e SE(T). Comparações entre resultados experimentais e numéricos mostraram boas adequações destes, indicando uma calibração satisfatória do modelo. O procedimento numérico calibrado foi usado no desenvolvimento de um estudo paramétrico em dutos com trincas superficiais submetidos a carregamentos combinados de tração e pressão interna, investigando os efeitos das aplicações dos carregamentos e dos parâmetros geométricos das trincas na capacidade de deformação destes. Observou-se que o acréscimo na pressão interna e o aumento das dimensões da trinca reduzem a capacidade dos dutos em deformar axialmente, confirmando a criticidade destas variáveis na avaliação da integridade estrutural de dutos.