Title

A HIPÓTESE DA DENSIDADE DE ENERGIA DE DEFORMAÇÃO EQUIVALENTE MODIFICADA PARA ESTIMAR O LIMITE DE FADIGA EM ENTALHES AFIADOS

THE EQUIVALENT STRAIN ENERGY DENSITY HYPOTHESIS MODIFIED FOR ESTIMATE THE FATIGUE LIMIT IN SHARP NOTCHES

Authorship

Durán, Jorge Alberto Rodríguez; Amorim, Gustavo Borges; Lopes, Luiz Carlos Rolim

Durán, Jorge Alberto Rodríguez

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Amorim, Gustavo Borges

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Lopes, Luiz Carlos Rolim

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DOI

10.5151/2594-5327-0280

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Abstract

Neste trabalho se discutem as principais metodologias atualmente em uso para o cálculo do fator de concentração das tensões em fadiga. Em entalhes afiados o limite de fadiga deve ser calculado pelos métodos da mecânica da fratura linear elástica. Nestes casos é possível prever o limite de fadiga da peça comparando o limiar de propagação das trincas que surgem no fundo destes entalhes com a gama do fator de intensidade das tensões aplicado. No trabalho apresenta-se também uma modificação da hipótese da densidade de energia equivalente para o cálculo dos campos de tensões em entalhes afiados. Como forma de aferição desta metodologia, a média prevista da gama das tensões até certa distância crítica se compara então com o limite de fadiga do material para diferentes geometrias de entalhes afiados. Os resultados mostram previsões conservativas para entalhes com elevadas concentrações das tensões e não conservativas para entalhes menos severos, porém ainda afiados.

In this paper, the main methodologies currently in use for calculating the fatigue stress concentration factor are discussed. In sharp notches the fatigue limit should be calculated by the linear elastic fracture mechanics methods. In these cases it is possible to predict the fatigue limit by comparing the threshold of cracks that appear at the background of these notches with the stress intensity factor applied. The paper deals too with a modified equivalent energy density hypothesis for the calculation of stress fields in sharp notches. As a way of gauging this methodology, the average range of predicted stresses to a certain critical distance is then compared with the material’s fatigue limit for different geometries of sharp notches. The results show conservative predictions for notches with high stress concentrations and non- conservative predictions for notches less severe but still sharps.

Keywords

Fadiga de alto ciclo; Trincas curtas.

High cycle fatigue; Short cracks.