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Modelos de fluência

Fluência é a deformação dependente do tempo que ocorre sob um estado de tensão constante.

A fluência é observada na maioria dos materiais de engenharia, especialmente em metais sob temperaturas elevadas, plásticos com elevada concentração de polímeros, concreto e combustíveis sólido em motores de mísseis. Como os efeitos de fluência levam muito tempo para aparecer, ela é geralmente desprezada na análise dinâmica.

A curva de fluência é um gráfico da deformação em relação ao tempo. Três regimes diferentes podem ser distinguidos em uma curva de fluência: o primário, o secundário e o terciário (ver figura a seguir). Apresentam interesse os regimes primário e secundário.

fig_6.gif

Duas leis de fluência, baseadas na abordagem de "equações de estado", são implementadas. Cada lei define uma expressão para a deformação de fluência uniaxial em termos da deformação uniaxial e do tempo.

Lei clássica de energia para a fluência (lei de Bailey-Norton)

36.gif

onde:

T = Temperatura (Kelvin) (= temperatura de entrada + temperatura de referência + temperatura de saída)

CT = A Uma constante material definindo a dependência da temperatura de fluência.

C0 é a Constante de Fluência 1 que você insere na guia Propriedades da caixa de diálogo Material.

As unidades da Constante de Fluência 1 devem ser inseridas no sistema de unidade SI. O fator de conversão é igual a 1/ (tensão ^ (C1) * tempo^(C2)). As unidades de tensão estão em N/m2 e o tempo está em segundos.

C1 é a Constante de fluência 2 e C2 é a Constante de fluência 3 na caixa de diálogo propriedades do material.

A lei de energia clássica para a fluência representa em uma fórmula os regimes de fluência primário e secundário. O regime terciário de fluência não é considerado. t” é a duração atual real (não pseudo) e sigma é a tensão uniaxial total no instante t.

Para estender essas leis a um comportamento de fluência multiaxial, são feitas as seguintes pressuposições:
  • A lei de fluência uniaxial permanece válida quando a deformação de fluência uniaxial e a tensão uniaxial são substituídas por seus valores efetivos.
  • O material é isotrópico.
  • As deformações de fluência são incompressíveis.

Para uma análise numérica da fluência, onde o carregamento cíclico pode ser aplicado, com base na lei da deformação de endurecimento, as taxas atuais de deformação de fluência são expressas como uma função da tensão atual e da deformação de fluência total:

38.gif
creep_stress: tensão efetiva no tempo t
Tensão efetiva da fluência:tensão efetiva total da fluência no tempo t
tensor de tensão relativa: componentes do tensor de tensão relativa no tempo t


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