Title

CORPOS DE PROVA PROJETADOS PARA INDUZIR TRINCAS PEQUENAS NÃOPROPAGANTES POR FADIGA

FATIGUE SPECIMENS DESIGNED TO INDUCE NON-PROPAGATING SHORT CRACKS

Authorship

Alarcón, Marco Vinicio Guamán; Castro, Jaime Tupiassú Pinho de; Meggiolaro, Marco Antonio

Alarcón, Marco Vinicio Guamán

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Castro, Jaime Tupiassú Pinho de

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Meggiolaro, Marco Antonio

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DOI

10.5151/2594-5327-21188

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Abstract

A maioria dos componentes estruturais é projetada para resistir à iniciação de trincas por fadiga por métodos que não reconhecem trincas. Trincas longas podem ser detectadas e modeladas com facilidade, mas trincas curtas podem passar despercebidas mesmo em inspeções cuidadosas, se forem menores do que o limiar de detecção do método de inspeção. Assim, componentes estruturais projetados para vidas muito longas devem resistir à iniciação e serem tolerantes às pequenas trincas que possam passar despercebidas na prática. Mas esta idéia ainda não é usada nas rotinas de projeto à fadiga, que visam manter tensões no ponto crítico abaixo do limite de fadiga. Porém, a maioria de projetos de vida longa funciona muito bem, o que significa que eles são tolerantes às trincas curtas, indetectáveis ou funcionalmente admissíveis. Mas a pergunta "quão tolerante" não pode ser respondida apenas pelas rotinas SN. Este problema importante só pode ser resolvido adicionando um requisito adequado de limiar de propagação de trinca por fadiga ao chamado projeto para "vida infinita", que deve incluir correções de trincas curtas apropriadas para ser confiável. Este trabalho apresenta uma metodologia para projetar corpos de prova entalhados de fadiga especialmente concebidos para verificar a precisão das várias teorias propostas para avaliar a tolerância às trincas curtas.

Most structural components are designed against fatigue crack initiation, by procedures which do not recognize cracks. Large cracks may be easily detected and dealt with, but small cracks may pass unnoticed even in careful inspections, if they are smaller than the detection threshold of the inspection method used to identify them. Thus, structural components designed for very long fatigue lives should be designed to avoid fatigue crack initiation and to be tolerant to undetectable short cracks. But this self-evident requirement is still not used in fatigue design routines, which just intend to maintain the loading at the structural component critical point below its fatigue limit. Nevertheless, most long-life designs work just fine, which means that they are somehow tolerant to undetectable or to functionally admissible short cracks. But the question “how much tolerant” cannot be answered by SN procedures alone. This important problem can only be solved by adding a proper fatigue crack propagation threshold requirement to the so-called “infinite” life design criterion, which must include appropriate short crack corrections to be reliable. This paper presents a methodology to design notched fatigue test specimens specially conceived to verify the accuracy of the various theories proposed to evaluate the tolerance to short cracks.

Keywords

Trincas curtas; Trincas não-propagantes; Previsão de vida a fadiga.

Non-propagating cracks; Fatigue life prediction.