Mecânica da Fratura, Elementos Finitos e Não Linearidade Estrutural – Estudo de Caso

O objetivo deste trabalho foi avaliar numericamente, através do método dos elementos finitos, com o software ANSYS®, o efeito da não linearidade estrutural na determinação do fator intensidade de tensão crítico de um metal através de um ensaio de flexão de três pontos. A não linearidade estrutural que ocorre nesse ensaio são de três tipos. A primeira está relacionada com a não linearidade geométrica, a segunda com a não linearidade por causa do contato entre roletes e corpo de prova e a terceira com a não linearidade do material, já que as tensões de Hertz, provenientes do contato entre as partes, podem causar uma plastificação local. O procedimento numérico muitas vezes permite que a influência de fatores possa ser quantificada separadamente, o que na maioria das vezes é impossível experimentalmente. O livro disponibiliza em apêndices material para auxiliar o leitor a reproduzir em detalhes uma análise de Mecânica da Fratura de um caso simples de determinação do fator de intensidade de tensão para um ensaio de flexão de três pontos. Um apêndice contém toda a listagem da macro necessária para a análise no ambiente APDL (linguagem de programação do ANSYS®), enquanto o outro auxilia a entender todo o procedimento para fazer a mesma análise no ambiente Workbench do ANSYS®. Todo o processo é comentado para facilitar o entendimento da análise, e os principais pontos para a uma análise correta utilizando o método dos elementos finitos são evidenciados.