Analise de retardo na propagação de trincas de fadiga em uma chapa de aluminio 2024-T3 submetida a carregamentos de amplitude variavel

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

1989

RESUMO

A maior parte das falhas de estruturas metálicas particularmente na indústria aeronáutica, é devido à ação de cargas cíclicas (fadiga), que podem provocar o surgimento e a propagação de trincas no material. Quando o espectro de cargas apresenta amplitudes variáveis, ocorrem efeitos de interação entre a "história dq carregamento" (sequência de aplicação das cargas) e a taxa de propagação da trinca. Dentre estes efeitos de interação, o mais importante é o retardo na propagação da trinca, que pode aumentar consideravelmente a vida útil da estrutura trincada. O objetivo principal deste trabalho é analisar e quantificar o retardo na propagação de trincas em uma chapa fina da liga de alumínio de alta resistência 2024- T3, comparando os modelos matemáticos existentes para representar este fenômeno. Foram realizados ensaios do tipo sequencial alto-baixo, para diferentes tamanhos dê trinca e relação de sobrecarga (Rsc = Kmaxa/ Kmaxb). Verificou-se experimentalmente que o retardo é proporcional à Rsc, e que o efeito do retardo permanece pelo menos até que a ponta da trinca atinja o fim da zona plástica induzi da pela carga alta. Uma comparação dos resultados experimentais com os modelos de Willemborg e Wheeler mostrou que estes não representam de maneira correta o comportamento da trinca. Foi desenvolvida uma expressão para corrigir o tamanho da zona plástica para condições intermediárias entre tensão plana e deformação plana. Com esta expressão corrigida, foi possível desenvolver um modelo simplificado, baseado na teoria das tensões de fechamento da trinca, que conseguiu representar muito bem o comportamento da trinca durante o retardo, principalmente para condições de tensão plana. Finalmente, foi constatado que a teoria das tensões de fechamento também é capaz de prever as condições de parada total no crescimento da trinca

ASSUNTO(S)

aluminio - fadiga resistencia de materiais tensões residuais

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