Modelo constitutivo elastoplástico com dano

Date:15 mar, 2017

Modelo constitutivo elastoplástico com dano

O INSANE foi usado para modelar uma chapa de aço AISI 1010 submetida ao ensaio de tração direta, estudada numericamente por Mashayekhi et al. (2005) – Figuras 1(a).  Utilizou-se malha de elementos finitos quadrilaterais de quatro nós (com 2×2 pontos de Gauss) – Figura 1(b). A simulação considerou condições de estado plano de tensões e o modelo constitutivo elastoplástico com dano proposto por Lemaitre (1985a,b), formulado segundo o Ambiente Teórico-Computacional desenvolvido em Penna (2011) e implementado na dissertação de mestrado de Monteiro (2013). As curvas carga normalizada (P/PL) versus deslocamento horizontal (dx) do nó 9 indicado na Figura 1(b) são mostradas na Figura 2, para o modelo de Lemaitre (1985a,b) implementado (a) com dano e (b) sem dano; para o modelo apresentado por Mashayekhi et al. (2005) (c) com dano e (d) sem dano. A Figura 3 ilustra a distribuição de dano ocorrido ao longo da análise.

Figura 1(a) – Dimensões do corpo de prova.

Figura 1(b) – Ensaio de tração direta: (a) modelo de um quarto da geometria usando condição de simetria; (b) malha de elementos finitos.

Figura 2 – Curvas carga normalizada (P/PL) versus deslocamento horizontal (dx) do nó 9

Figura 3 – Propagação de dano

Referências

  • Lemaitre, J., 1985a. ‘A continuous damage mechanics model for ductile fracture’. Journal of Engineering Materials Technology, vol. 107, pp. 83–89.
  • Lemaitre, J., 1985b. ‘Coupled elasto-plasticity and damage constitutive equations’. Comp. Meth. Appl. Mech. Engng, vol. 51, pp. 31–49.
  • Mashayekhi, M., Ziaei-Rad, S., Parvizian, J., Nikbin, K. e Hadavinia, H., 2005. ‘Numerical analysis of damage evolution in ductile solids’. Tech Science Press, vol. 1, pp. 65–82.
  • Monteiro, A. B., 2013. Ambiente Teórico-Computacional Unificado para Modelos Constitutivos: Inclusão de Modelo Elastoplástico com Dano. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Brazil.
  • Penna, S. S., 2011. Formulação multipotencial para modelos de degradação elástica: Unificação teórica, proposta de novo modelo, implementação computacional e modelagem de estruturas de concreto. Tese de Doutorado, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brasil.