Estudos de Durabilidade

Mecânica da Fratura é extensivamente usada para prever trincas e seu impacto na integridade de estruturas e componentes
O software BEASY prove ferramentas preditivas para aumentar a durabilidade dos produtos , identificando problemas durante o projeto e não na etapa de testes.
Que tamanho de trinca vai crescer ?

  • Quando o componente precisa ser substituído?
  • Como a modificação de projeto pode aumentar a durabilidade ?

Testes de Fratura Virtuais

Com o uso da tecnologia de modelagem de fratura do software BEASY pode-se estudar e prever o comportamento de trincas em estruturas e componentes complexos

Os modelos podem ser gerados automaticamente a partir de arquivos de software FEM ( ANSYS, ABAQUS e MSC NASTRAN ) , podendo-se selecionado através de zoom a região de interesse.

Investigações possíveis :
  • Dano “em serviço”
  • Defeitos de fabricação
  • Defeitos de Material  
  • Incertezas em cargas de projeto que podem levar a inicialização de o evolução de trincas.
Garantir integridade de projetos com o uso de modelos de predição :
  • Que tamanho de trinca irá evoluir
  • Quando a parte necessita ser substituída  
  • Como o projeto pode ser alterado para aumentar a durabilidade.

Os vilões em detalhe

Os Detalhes como furos, chanfros e raios é onde ocorrem as grandes concentrações de tensão. Estes detalhes são normalmente eliminados em modelos de elementos finitos em função do grande tempo necessário para uma malha suficientemente refinada , no entanto estas regiões são onde normalmente as tensões maiores ocorrem gerando a falha prematura do componente.

O software BEASY oferece as ferramentas para prever de maneira rápida e precisa os níveis de tensão e determinar o risco de crescimento da trinca, observando em detalhe as regiões mais críticas que limitam a vida do componente.

Determinação de Falha

Determinação de falha é frequentemente requerida para identificar como o inclusões de material ou falhas tipo trinca afetam a durabilidade. Nesta aplicação o crescimento de uma falha é previsto incluindo detalhes de taxa e direção de crescimento da trinca. Note como o formato da trinca se adapta aos campos de tensão.

Contato, Desgaste e “Fretting”

Para se obter informação de desgaste ou “fretting”, um modelo de contato preciso é necessário. Nesta aplicação uma simulação de teste de “fretting” prove dados precisos na região de contato e histórico de tensões nas superfícies.

 

Determinação de Tolerância ao Dano

A Determinação de Tolerância ao Dano é muito importante na industria aeroespacial tanto no projeto de novas estruturas e componentes como também para a programa de manutenção. A mecânica da fratura prove a física para a determinação do comportamento das trincas.
A simulação e Mec6anica da fratura permite a avaliação de vários cenários considerando a estrutura e carregamentos reais, O software BEASY é usado por engenheiros tanto para cálculos de integridade e cálculo de tolerância ao dano.
O software BEASY prove técnicas rápidas e precisas para determiner os fatores de intensidade de tensão  para diferentes formas e tamanhos de trinca.

Através de um conjunto de ferramentas fáceis de usar, o software BEASY prove dados sobre efeito de trincas em estruturas, possibilitando ferramentas para projeto de novos componentes e avaliação da de tolerância ao dano de estruturas existentes.

  • Fatores de Intensidade de Tensão
  • Tamanho crítico de trincas
  • Danos Múltiplos
  • Tensões e Resistência Residuais

Determinação de tolerância ao dano é um procedimento que define se a trinca pode ser considerada segura durante a vida estimada da estrutura.
O caso econômico de determinação de tolerância ao dano de um produto esta se tornando critico dadas as pressões competitivas para qualidade e confiabilidade.
Modelos de trinca em geometrias complexas

A interface de geração de trincas do Beasy automatiza o processo de investigação permitindo a variação das formas , tamanhos e posições das trincas. Dados de intensidade de tensão podem ser facilmente obtidos mesmo paras as geometrias mais complexas.
Modelos de Trincas em estruturas fabricadas tais como painéis reforçados

Interfaces especiais estão disponíveis para simplificar e automatizar as tarefas. Por exemplo , formatos de trinas podem ser armazenados em uma biblioteca e podem ser facilmente usados para prever fatores de intensidade de tensão.

A necessidade de desenvolvimento de uma base de dados de soluções de Fatores de Intensidade de Tensão ( SIF )

Como o software BEASY possibilita modelar estruturas complexas , torna-se uma ponderosa ferramenta para o desenvolvimento de bibliotecas de Fatores de Intensidade de Tensão para partes estudadas com freqüência. Basta construir o modelo , variar os parâmetros e a biblioteca será facilmente construída com as informações desejadas.

Predição do número de ciclos para obter tamanhos de trinca específicos
O software BEASY inclui vários modelos de crescimento de e retardo de trinca. Fatores de intensidade de tensão podem ser exportados para uso em softwares específicos e modelos de fadiga podem ser gerados em formato de tabelas.
Uso de resultados de FEM

O software BEASY pode ser usado também para obtenção de dados de fratura de estruturas e components complexos que tenham sido modelados através de Métodos de Elementos Finitos. Não há necessidade de remodelagem do problema ou dos carregamentos uma vez que o Beasy extrai todos os dados do modelo de elementos finitos e permite usa-los através a recursos automatizados e ferramentas para obter os resultados desejados.
Previsão precisa do comportamento da trinca

Modelos podem ser usados para prever precisamente o comportamento de estruturas com múltiplas trincas como pode ser visto nesta ocmparação com resultados experimentais. O software BEASY oferece técnicas para prever com rapidez e precisão fatores de intensidade de tensão para deferentes formas e tamanhos de trincas.
O software BEASY prove um conjunto de ferramentas fáceis de usar para prever o impacto de trincas em estruturas  e prove os dados necessários para o projeto e avaliação de tolerância ao dano . Na figura abaixo ao lado esquerdo temos o caminho do crescimento da trinca que mostra uma boa correlação com os resultados experimentais mostrados al lado direito
              
O uso de uma biblioteca de formas de trinca permite a automação do processo de iniciação de trinca sem a necessidade de refazer as malhas.

 

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