Title

ESTUDO DOS FATORES DE CONCENTRAÇÃO DE TENSÕES GERADOS POR OPERAÇÕES DE CORTE EM MATERIAIS FRÁGEIS

STUDY OF STRESS INTENSIFICATION FACTOR GENERATED BY MILLING OPERATIONS ON BRITTLE MATERIALS

Authorship

Souza, Leonardo Rozalino; Carvalho, Eduardo Atem de; Teixeira, Júlia Py Braga; Rodrigues, Carlan Ribeiro

Souza, Leonardo Rozalino

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Carvalho, Eduardo Atem de

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Teixeira, Júlia Py Braga

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Rodrigues, Carlan Ribeiro

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DOI

10.5151/2594-5327-17696

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Abstract

As operações de corte em materiais frágeis, geralmente, introduzem defeitos que podem se comportar como trincas ao redor do entalhe gerado em peças submetidas à tração ou flexão. O presente trabalho avalia um caso onde os Fatores de Concentração de Tensão (Kt) são gerados pela presença de entalhe do tipo composto. O modelo usa um entalhe em “U” profundo, que surge na raiz de um entalhe circular bem maior (Rcirc >> rU). O Método de Elementos Finitos (MEF) foi empregado para simulação de todos os casos estudados. Os fatores Kt assim determinados foram comparados com valores de literatura, onde estes existiam, e houve uma concordância aceitável, no pior dos casos não passando de 6.76%. Pode-se também determinar a partir de que ponto o entalhe não exerce mais influência sobre a severidade do efeito, sendo os parâmetros de fratura do material apenas controlados pelos defeitos de fabricação.

Milling operation on brittle materials usually introduces defects which can behave as cracks around the notch generated in parts subjected to tension or bending. This study evaluates a case where the Stress Concentration Factor (Kt) is generated due to the presence of the double notch. The studied model is based on a deep U-notch, which appears at the root of a larger circular notch (Rcirc>> rU). The Finite Element Method (FEM) had been used to simulate all the studied cases. The Kt were determined by FEM and compared with values from literature, if they were available, and there was an acceptable agreement, no larger than 6.76%. It was also possible to determine when the semi-circular notch does not exert more influence on the severity of the defect, and the fracture parameters of the material were only controlled by manufacturing defects.

Keywords

Fator de concentração de tensão; Material frágil; Operações de corte.

Stress intensification factor; Brittle materials; Milling operations.