Cálculo direto dos fatores de intensidade de tensão pelo método dos elementos finitos

Abstract

Este trabalho apresenta o cálculo direto dos fatores de intensidade de tensão na análise da deformação em modo misto de placas homogêneas bidimensionais com trincas. O cálculo direto dos fatores de intensidade de tensão surge como uma consequência natural de um processo de regularização conhecido como técnica da subtração da singularidade. Esta técnica de regularização utiliza uma solução particular singular do problema da trinca para introduzir os fatores de intensidade de tensão como incógnitas primárias adicionais no método dos elementos finitos. A sua aplicação depende da disponibilidade de soluções singulares válidas para uma placa com múltiplas trincas no caso mais geral. Neste trabalho, o termo singular da expansão em série de Williams, válido para um trinca lateral semi-infinita, é usado no processo de regularização. Duas placas trincadas foram analisadas com esta técnica, a fim de avaliar a precisão e eficiência da formulação. Os resultados obtidos neste trabalho estão em perfeito acordo com os resultados obtidos com o método dos elementos de contorno dual e outros resultados publicados. A precisão e eficiência da implementação aqui descrita permite concluir que esta é uma formulação confiável, ideal para o estudo de problemas de crescimento de trincas em modo misto de deformação, com o método dos elementos finitos.