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Estudo e desenvolvimento de modelos para plasticidade cíclica e aplicação a problemas de determinação de vida à fadiga

Descrição: A correta determinação da relação tensão-deformação em materiais de engenharia, é uma tarefa de grande importância e que nos dias atuais vem sendo um objeto de estudo para pesquisadores em todo o mundo. Os modelos constitutivos desenvolvidos até a presente data que tentam descrever o comportamento de materiais dúcteis, por exemplo, apresentam um comportamento irregular, quando aplicados a diferentes condições de carregamento. Em geral, os modelos atuais descrevem com grande exatidão o comportamento de materiais quando o mesmo está sujeito a carregamentos predominantemente de tração/compressão. Por outro lado, quando o material em estudo está sujeito a carregamentos predominantemente cisalhantes, a capacidade preditiva do modelo constitutivo usado perde desempenho. Por exemplo, o modelo de von Mises, que baseia a grande parte de estudos relacionados a plasticidade e também a determinação de vida à fadiga, quando utilizados em condições de carregamento predominantemente cisalhante, impõe ao material uma capacidade de carga maior que a observada experimentalmente. Este comportamento pode acarretar no dimensionamento irregular de componentes mecânicos, bem como a previsão otimista de vida à fadiga. Quando se acrescenta o efeito de carregamentos ciclos, o comportamento preditivo dos atuais modelos elasto-plástico se agrava ainda mais, visto que a modelação do comportamento cinemático no material precisa também ser contemplado. Um dos principais efeitos neste caso que precisa ser adicionado à lei de fluxo plástico do materiais, é o chamado efeito de Bauschinger, que estabelece, por exemplo, que um material se comporta diferentemente em tração e compressão, quando em uma direção se atinge o limite plástico. Assim, o chamado encruamento cinemático do material precisa ser corretamente modelado. Muitos pesquisadores em todo o mundo vem, nos últimos anos, propondo formas de se modelar o encruamento cinemático do material, como: a proposta de Prager, de Armstrong & Frederick, de Mors, entre outros.

Alunos Envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1)

Financiador: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro. Número de orientações: 1