Sistemas Administrativos
Escola de Engenharia de São Carlos
SET Fadiga de Pórticos Planos via Mecânica do Dano Con...
Documento Doutorado
Área Métodos Numéricos
Data da defesa 17/11/2017
Autor BAZÁN, José Antonio Vargas
Orientador BECK, André Teófilo
Português
Título Fadiga de Pórticos Planos via Mecânica do Dano Concentrado Considerando Incertezas
Resumo
O fenômeno de fadiga é uma das principais considerações quando se verifica a integridade de estruturas sujeitas a carregamentos cíclicos. Para analisar o problema, devem-se considerar os efeitos da significativa dispersão observada nos dados estatísticos das variáveis relacionadas à fadiga. Para contemplar tais incertezas, métodos de confiabilidade são particularmente recomendados. Nesse sentido, quando utilizada uma técnica baseada em simulações, procuram-se métodos de análise estrutural que minimizem o tempo de processamento para viabilizar a análise de confiabilidade. Este trabalho apresenta uma formulação geral para a análise de fadiga de pórticos planos baseada na Mecânica do Dano Concentrado (LDM) considerando as incertezas associadas. A abordagem proposta é verificada através da comparação dos resultados obtidos com as curvas S-N disponíveis em diversas normas. Exemplos de estruturas mais complexas são apresentados posteriormente.
Palavras-chave Dano Concentrado. Fadiga. Mecânica da Fratura. Incertezas. Simulação de Monte Carlo. Confiabilidade Estrutural.

English
Title Fatigue of Plane Frames via Lumped Damage Mechanics Considering Uncertainties
Abstract
Fatigue analysis is one of the main tasks when assessing the integrity of structures under cyclic loading. In order to properly approach the fatigue process, the effects of the great scatter observed in statistical data of fatigue variables must be considered. Facing such uncertainties, reliability methods are particularly recommended. If a sampling-based technique is to be used, one of the critical points is the huge number of analyses required for computing failure probabilities. Consequently, those methods of structural analysis that minimize the processing time are highly convenient to make the analysis feasible without significant loss of accuracy. This work presents a general formulation for probabilistic structural fatigue analysis of frames, based on Lumped Damage Mechanics (LDM). The proposed approach is first validated comparing the number of cycles to failure with the S-N curves found in building codes. Further examples of more complex structures, represented as plane frames, are also presented.
Keywords Lumped damage. Fatigue. Fracture Mechanics. Uncertainties. Monte Carlo simulation. Structural Reliability.