• JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
 
  Bookmark and Share
 
 
Disertación de Maestría
DOI
10.11606/D.3.2018.tde-27082018-075853
Documento
Autor
Nombre completo
Carlos Andres Cuenca Cabrera
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2018
Director
Tribunal
Burgos, Diego Felipe Sarzosa (Presidente)
Bianchi, Kleber Eduardo
Tobar, Lenin Marcelo Paredes
Título en inglés
Ductile failure prediction using phenomenological fracture model for steels: calibration, validation and application.
Palabras clave en inglés
Damage
Ductile
FEM
Fracture
SMCS (Method)
Resumen en inglés
The present thesis shows the analysis, calibration, and application of the stress modified criticai strain criterion to predict ductile failure for an A285 steel. To obtain the mechanical behavior of the material, experimental tests were carried out by implementation of 5 different types of geometries: smooth round bar, notched round bar (R=1 , 2, 3 mm), and, deep and shallow cracked SE(B) specimens. Then, for the calibration process of the mechanical properties finite element models were generated, using 30 solid elements with 8 nodes (C308), matching the geometry and the properties of the tested specimens. To calibrate the elastoplastic behavior was used the experimental and numerical response obtained from the smooth and notched round bar specimens; and, for the damage calibration was used the responses obtained from both deep and shallow crack SE(B) specimens. Once the mechanical properties were calibrated, then there were obtained the SMSC criterion factors represented by the equation ..... and, the damage condition which is represented by the displacement at failure (.......) and exponential factor (....). This calibrated model was able to recover the SE(B) experimental responses that validate the use of the characterized material in a complex structure. Then, the fully characterized material was applied in two pipelines which have externai initial circumferential elliptical crack; being the first one pipe with shallow crack and the second one with deep crack. Finally, both pipes were submitted to tension loads to predict the ductile damage behavior, obtaining the necessary load to the crack start growing, and the evolution of the failure.
Título en portugués
Previsão de falha dúctil usando modelo fenomenológico de fratura para aços: calibração, validação e aplicação.
Palabras clave en portugués
Aço
Ductilidade
FEM
Fraturas
SMCS (Método)
Resumen en portugués
A presente dissertação apresenta o processo de análise, calibração e aplicação das propriedades mecânicas, incluindo o comportamento elastoplástico e de dano, para o aço A285, utilizando o critério "Stress modified criticai strain" (SMCS). Para obter o comportamento mecânico do material, testes experimentais foram realizados com a implementação de 5 tipos diferentes de geometrias: barra cilíndrica sem entalhe, barra cilíndrica com entalhe (R = 1, 2, 3 mm) e corpos de prova SE(B) com trinca inicial profunda e rasa. Para o processo de calibração das propriedades mecânicas foram gerados modelos de elementos finitos, utilizando elementos sólidos 30 com 8 nós (C3D8), que representam de forma adequada a geometria e as propriedades dos corpos de prova testados. Para calibrar o comportamento elastoplástico e iniciação do dano, utilizou-se a resposta experimental e numérica obtida para as amostras de barra cilíndrica com e sem entalhe; e, para a calibração da evolução do dano, foram utilizadas as respostas obtidas para os espécimes SEB de trincas profundas e rasa. Este modelo calibrado foi capaz de recuperar as respostas experimentais dos corpos de prova SE(B), o que valida o uso do material caracterizado em uma estrutura complexa. Uma vez calibradas as propriedades mecânicas, foram obtidos os fatores do critério SMSC representados pela equação ....... , e, a condição de dano que é representada pelo deslocamento na falha .... e o fator de amolecimento exponencial .... . Depois, o material totalmente caracterizado foi aplicado em dois dutos que possuem trinca elíptica circunferencial inicial externa; sendo o primeiro tubo com trinca superficial e o segundo com trinca profunda. Finalmente, ambos os tubos foram submetidos a cargas de tensão para prever o comportamento do dano dúctil, obtendo a carga necessária para o início do crescimento da trinca e a evolução da falha.
 
ADVERTENCIA - La consulta de este documento queda condicionada a la aceptación de las siguientes condiciones de uso:
Este documento es únicamente para usos privados enmarcados en actividades de investigación y docencia. No se autoriza su reproducción con finalidades de lucro. Esta reserva de derechos afecta tanto los datos del documento como a sus contenidos. En la utilización o cita de partes del documento es obligado indicar el nombre de la persona autora.
Fecha de Publicación
2018-09-03
 
ADVERTENCIA: Aprenda que son los trabajos derivados haciendo clic aquí.
Todos los derechos de la tesis/disertación pertenecen a los autores
CeTI-SC/STI
Biblioteca Digital de Tesis y Disertaciones de la USP. Copyright © 2001-2019. Todos los derechos reservados.