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Estudo da fratura dúctil em chapas de aço médio carbono sob a ótica da teoria da mecânica do dano (2012)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: TSILOUFAS, STERGIOS PERICLES - EP
  • USP Schools: EP
  • Sigla do Departamento: PMT
  • Subjects: MECÂNICA DO DANO; CONFORMAÇÃO MECÂNICA; ENSAIOS MECÂNICOS; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; MATERIAIS METÁLICOS
  • Language: Português
  • Abstract: Este trabalho busca avaliar a ductilidade de ligas metálicas utilizando como ferramenta a teoria da mecânica do dano proposta por Kachanov e desenvolvida por Lemaitre, a qual é apresentada desde as hipóteses básicas até as equações que modelam a deterioração de um material em regime de fratura dúctil. Como o enfoque do trabalho é a predição de trincas em processos de conformação mecânica, em especial estampagem de chapas, o mecanismo de formação destes defeitos é revisado, buscando na literatura o entendimento de como os parâmetros microestruturais influenciam na fratura dúctil. Ensaios de tração foram efetuados em corpos de prova retirados de chapas de aço SAE 1050 em duas condições microestruturais, cementita esferoidizada em matriz ferrítica e ferrita-perlita, e em duas direções em relação à laminação da chapa original, paralelo e transversal. A evolução do dano foi medida de maneira indireta por meio da variação do módulo elástico e as propriedades mecânicas necessárias para utilização do modelo de Lemaitre foram calculadas. Por meio de difração de raios X, efetuamos o estudo da evolução da textura cristalográfica, apresentado na forma de figuras de distribuição de orientação e análise da intensidade das principais fibras encontradas em aços laminados a quente. Não foi observada influência significativa do tipo de microestrutura e da direção de deformação na evolução da textura. Por fim, o modelo de evolução de dano de Lemaitre foi transformado em um algoritmo numérico e implementado no código comercial\emph{Abaqus}, em sua versão explícita, por meio do uso da subrotina VUMAT. Resultados foram obtidos e comparados com os experimentos, validando a aplicação do modelo. A evolução do dano para o aço SAE 1050 também foi comparada com resultados para outros aços ao manganês encontrados na literatura.Relações empíricas entre o teor de carbono e parâmetros como a deformação limite para início do dano, resistência à evolução do dano e dano máximo suportado foram desenvolvidas e apresentadas, com o intuito de funcionar como guias gerais para cálculo sem a necessidade de uma bateria de ensaios dedicados, facilitando a utilização da teoria da mecânica do dano em condições industriais.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 18.09.2012
  • Acesso online ao documento

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    • ABNT

      TSILOUFAS, Stergios Pericles; PLAUT, Ronald Lesley. Estudo da fratura dúctil em chapas de aço médio carbono sob a ótica da teoria da mecânica do dano. 2012.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2012. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-04072013-163235/pt-br.php >.
    • APA

      Tsiloufas, S. P., & Plaut, R. L. (2012). Estudo da fratura dúctil em chapas de aço médio carbono sob a ótica da teoria da mecânica do dano. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-04072013-163235/pt-br.php
    • NLM

      Tsiloufas SP, Plaut RL. Estudo da fratura dúctil em chapas de aço médio carbono sob a ótica da teoria da mecânica do dano [Internet]. 2012 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-04072013-163235/pt-br.php
    • Vancouver

      Tsiloufas SP, Plaut RL. Estudo da fratura dúctil em chapas de aço médio carbono sob a ótica da teoria da mecânica do dano [Internet]. 2012 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-04072013-163235/pt-br.php

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