Percorrer por autor "Ferra, Tiago Henrique da Cruz"
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- Previsão de crescimento de fendas de fadiga utilizando elementos finitos e inteligência artificialPublication . Ferra, Tiago Henrique da Cruz; Baptista, Ricardo Miguel Gomes SimõesA análise da trajetória de propagação de fendas de fadiga constitui um desafio relevante na área da integridade estrutural, devido à complexidade associada à simulação numérica ou à experimentação. Em particular, o estudo de componentes sujeitos a carregamentos biaxiais revela-se ainda mais exigente, uma vez que envolve a aplicação simultânea e independente de forças em direções perpendiculares, aumentando significativamente a variabilidade dos cenários possíveis. Neste trabalho, foi estudada a propagação de fissuras em provetes cruciformes sob carregamentos cíclicos biaxiais em fadiga, combinando metodologias numéricas baseadas no Método dos Elementos Finitos (FEM) com a aplicação de técnicas de Inteligência Artificial (AI), nomeadamente redes neuronais artificiais (ANN). Para a geração dos dados de treino da rede, recorreu-se a simulações numéricas que permitiram determinar os fatores de intensidade de tensão para fendas com diferentes geometrias, comprimentos e orientações. Uma vez treinada, a rede mostrou-se capaz de prever, de forma quase imediata, os fatores de intensidade de tensão necessários ao cálculo da direção e da taxa de crescimento da fenda. Os resultados obtidos pela ANN foram comparados com as trajetórias de propagação calculadas exclusivamente por FEM. A análise dos desvios entre coordenadas, calculados através da raiz quadrada do erro médio quadrático (RMSE), revelaram um erro mínimo de 0,0006 mm e um erro máximo de 2,1890 mm, sendo o erro médio de 0,3613 mm. Assim, a abordagem híbrida FEM–IA revelou-se vantajosa pela sua elevada eficiência computacional, mantendo um nível de precisão adequado à previsão do comportamento em fadiga. Assim, os modelos baseados em redes neuronais demonstraram ser uma ferramenta promissora de apoio à análise estrutural, contribuindo para reduzir significativamente o tempo e os recursos necessários em estudos de propagação de fendas em regimes de carregamento complexo.