ELASTIC-PLASTIC HYSTERESIS LOOPS INDUCED BY COMPLEX LOADING

• Main Author: TIAGO GUIZZO
• Other Authors: JAIME TUPIASSU PINHO DE CASTRO
• Language: Portuguese
• Published: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO 2000
• Online Access: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=19521@1; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=19521@2

COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR === Neste trabalho é apresentada uma revisão completa do método em tradicional e corrigido implementado na linguagem Vida. Trata-se a parte experimental com esmero visando obter resultados experimentais de qualidade acima da qualidade obtida em ensaios convencionais. Com este intuito mediu-se a influência do momento fletor, ou seja, quão diferente de P/A (Força / Área) é a tensão atuante no corpo de prova. Para tal utilizou-se um corpo de prova especialmente projetado para esta função, instrumentado com oito strain-gages. O Clip-gage, instrumento determinante da qualidade dos resultados, foi calibrado com um dispositivo de calibração especialmente desenvolvido para esta tarefa, tendo como principal característica sua elevada rigidez. Estudou-se o efeito de concentração de tensões na redução de diâmetro do corpo de prova, indipensável para garantir que este rompa na área reduzida. Este efeito foi modelado considerando plasticididade atuante apenas na raiz do entalhe e também considerando a plasticidade total do corpo de prova. Por último fez-se a modelagem da flambagem elastoplástica, segundo o modelo de Engesser, dos laços de histerese de amplitude constante. Este é o fator determinante da menor vida possível de ser obtida antes que o corpo de prova flambe plasticamente. No processo de obtenção de resultados experimentais parte-se inicialmente de testes de tração monotônica, de onde são obtidas as propriedades mecânicas indispensáveis para as estimativas relativas ao método EN. Foram realizados, testes EN, com laços de histerese de amplitude de deformação constante, em várias amplitudes de deformação. A partir destes discute-se o processo de obtenção de n e K via estimativas pelo ajuste dos bicos dos laços de histerese, pelo teste de incremento de deformação e pelo ajuste das formas dos laços de histeresse. A otimização do ajuste de n e K é fundamental, pois são estas as constante que descrevem a trajetória gerada à partir de qualquer história de carregamento, seja esta história de amplitude constante ou complexa (de amplitude variável). A descrição de laços de histeresse complexos (de amplitude variável) é o objetivo maior desta tese. Foram realizados experimentos partindo-se de carregamentos complexos controlados em deformação e em tensão, nos quais foi comprovada a necessidade de ser aplicar o método em corrigido e as constantes n e K otimizadas para uma descrição precisa das trajetórias experimentalmente obtidas. Analisa-se então o efeito do transiente durante os teste em de amplitude de deformação constante, onde constata-se que há uma assimetria acentuada nos primeiros ciclos do carregamento, porém quando estabilizado o nível de tensão é simétrico. Isto acontece em aproximadamente 20 por cento do número de ciclos totall do ensaio. Tenta-se modelar o transiente de forma simples com um fator transiente (FT), porém constata-se a necessidade de modelar o transiente pela variação de n e K a cada ciclo. === The main objective of this work was to experimentally study the cyclic elastoplastic behavior under complex leading of two structural steels, named API S-135 and AISI 4340. In order to minimize experimental errors, some problems were studied with unusual care. The influence of the residual bending moment on the EN tests was measured, using a special specimen instrumented with eight strain-gagers. The performance of the clip-gage was checked with a calibration in the test specimen was quantified. And the inelastic buckling of the tst specimen under hysteresis loops of constant amplitude was modeled, considering the effects of cyclic softening. The experimental results include EN tests under constant amplitude of deformation, to obtain the Coffin-Manson and the Ramberg-Osgood curves of the two steels. The softening transient was studied, and the best way to measure the cyclic strain hardening constant K and exponent N in order to optimize the description of the stable hysteresis loops was discussed. This optimization is fundamental for the correct modeling of the complex loops done in the ViDa 99 program. Finally, predicted and experimentally measured loops were successfully compared.