Taxas de Propagação de Trincas de Fadiga

Uma Abordagem Baseada na Fadiga Oligocíclica

Jorge Alberto R. Durán

2012 — 1ª edição

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Sobre o Livro

ISBN: 9788580390803
Páginas: 176
Formato: 20,5x28 cm
Ano de Publicação: 2012
Peso: 0.500 kg

Conteúdo

1 INTRODUÇÃO À MECÂNICA DA FRATURA
Conceitos básicos da mecânica da fratura lineal elástica (MFLE)
Conclusões

2 TENSÕES E DEFORMAÇÕES DENTRO DA ZONA PLÁSTICA
Introdução
Tensões e deformações na zona plástica monotônica
Tensões e deformações na zona plástica cíclica
Conclusões

3 MÉTODO DE PROJETO À FADIGA BASEADO NAS DEFORMAÇÕES (ɛN)
Introdução
Comportamento cíclico dos materiais
O problema dos entalhes
Critério energético para estimar as tensões e deformações locais
Método de cálculo à fadiga baseado nas deformações
Carregamento de amplitude variável
Conclusões

4 PROPAGAÇÃO DE TRINCAS DE FADIGA
Introdução
Ciclos de fadiga
Crescimento das trincas de fadiga
História das análises de PTF
Dependência da taxa de PTF com a gama do FIT
Fases da curva da/dN vs ΔK
Fechamento das Trincas de Fadiga
Conclusões 68

5 MODELOS DE PROPAGAÇÃO DE TRINCAS POR FADIGA PTF
Introdução
Modelos Fenomenológicos
Modelos baseados nas discordâncias
Modelos baseados no processo de fadiga de baixo ciclo
Modelo de MAJUMDAR e MORROW (1974)
Modelo de KUJAWSKI e ELLYIN (1984)
Modelo de GLINKA (1985b)
Modelo de SKELTON et al. (1998)
Modelo de CASTRO e KENEDI (1995)
Algumas Estimativas Usando o Modelo de CASTRO e KENEDI (1995)
Conclusões

6 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
Introdução
Materiais
Equipamentos

7 ENSAIOS DE TRAÇÃO MONOTÔNICA
Introdução
Resultados

8 ENSAIOS DE PROPAGAÇÃO DE TRINCAS POR FADIGA
Introdução
Dimensões dos Espécimes
Ensaios de Propagação
Pré-Trincas
Procedimento de ensaio com amplitude de carga (Pₐ) constante.
Ensaio de K-decrescente (Kdecreasing).
Curvas de Propagação

9 ENSAIOS DE FADIGA DE BAIXO CICLO
Introdução
Corpos de Prova para os Ensaios de Fadiga de Baixo Ciclo
Ensaios de Fadiga de Baixo Ciclo.
Resultados para o alumínio 7075 T-6
Resultados para o aço 1020
Resultados para o aço API 5L X-60

10 ENSAIOS DE TENACIDADE À FRATURA
Introdução
Pré-Trincas
Resultados para o alumínio 7075 T-6
Resultados para os aços 1020 e API 5L X-60

11 DESENVOLVIMENTO DE NOVOS MODELOS PARA PREVISÃO DE TAXAS DE PTF
Introdução
Modelos Baseados na Densidade de Energia de Deformação Cíclica
Modelo de Dano Crítico (MDC)
Modelos que utilizam regras de concentração das deformações
Verificação das Previsões dos Modelos

12 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

13 CONCLUSÕES

REFERÊNCIAS

Sinopse

Tradicionalmente as análises de projeto contra a falha por fadiga abordam por separado as fases de nucleação (métodos SN ou ɛN) e de propagação da trinca (método da/dN). Neste trabalho se considera que a fase de propagação ocorre como resultado da nucleação e quebra de determinados volumes de material à frente da trinca. A amplitude dos laços de histerese elastoplásticos atuantes nestes volumes vai crescendo como resultado do avanço da trinca e o dano acumulado, bem como o momento da quebra (e por tanto da propagação), podem ser modelados utilizando os conceitos do método ɛN. Através de uma engenhosa forma de remoção da singularidade típica das soluções analíticas para as deformações na frente das trincas, diversos modelos para prever as taxas de propagação a partir das propriedades cíclicas dos materiais foram desenvolvidos. Os resultados dos testes em vários materiais estruturais mostraram boa correspondência com as previsões teóricas.

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