Propagação de fissuras em vigas submetidas a diferentes estados de carregamento

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2001.Ao longo de sua vida útil, uma estrutura é submetida a diversos tipos e formas de carregamentos que podem originar tensões que excedem a resistência do material, ocasionando danos e comprometendo a integridade local ou global da estrutura. Um projeto mal realizado, a escolha inadequada do material, a ocorrência de condições não previstas em projeto, o surgimento de trincas, entre outras, são algumas das muitas causas que podem dar origem à falha estrutural. Diante dessa problemática, foi realizado no presente trabalho um estudo do comportamento de vigas de material frágil contendo descontinuidades e trincas, buscando-se uma maior compreensão dos mecanismos de ruptura e do fenômeno de propagação de fissuras em modo I (tração) e em modos mistos (tração e corte) aplicando-se, para tanto, um campo de estudo da mecânica dos materiais denominado de Mecânica da Fratura. Tomando como ferramenta base um código computacional desenvolvido por Rocha (1989), que emprega a teoria do método dos elementos discretos - DEM, foram observados durante as fases pré-ruptura e ruptura, fatores como alterações no comportamento dinâmico da estrutura, trajetória de propagação de fissura, carga última alcançada e variações energéticas durante cada simulação.Along its Service life, a structure is submitted to several types and forms of loads that can cause stress that exceed the resistance of the material, causing damages and jeopardizing the local or global integrity of the structure. A project badly accomplished, the inadequate choice of the material, conditions not foreseen in project, the appearance of cracks are some factors that originate structural failure. In the present work, a study was undertaken about the behavior of bnttle material beams with flaws and cracks. Fracture Mechanics approaches were applied searching for a larger understanding about rupture mechanisms and crack propagation phenomenon in the Mode-1 and in the mixed-mode as well. Changes on the structure dynamic behavior, crack trajectories, peak loads and energy variations during each simulation were observed by using a program developed by Rocha (1989) based on the discrete element method - DEM theory