Title

INFLUÊNCIA DO ESTADO DE TENSÃO NO MODO DE FALHA EM MATERIAIS DÚCTEIS VIA MODELAGEM COMPUTACIONAL E ANÁLISE EXPERIMENTAL

STRESS STATE EFFECT OVER FAILURE MODE IN DUCTILE MATERIALS USING COMPUTATIONAL MODELING AND EXPERIMENTAL ANALYSIS

Authorship

SIMAO, LARISSA GOMES; CARVALHO, EDUARDO ATEM DE

SIMAO, LARISSA GOMES

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CARVALHO, EDUARDO ATEM DE

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DOI

10.5151/2594-5327-40745

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Abstract

OS MATERIAIS FRáGEIS E SEMIFRáGEIS OBEDECEM BEM àS FORMULAçõES DE FALHA FEITAS PELA MECâNICA DA FRATURA LINEAR ELáSTICA (MFLE) BEM COMO A ELASTICIDADE CLáSSICA (EC). PARA OS MATERIAIS DúCTEIS, A PRESENçA DE UMA REGIãO PLáSTICA ANTES DA FALHA DO CORPO TORNA A ANáLISE COMPLEXA E REQUER O USO DA ABORDAGEM DA MECâNICA DA FRATURA ELASTOPLáSTICA (MFEP) PARA O CASO ONDE EXISTE UMA FALHA SINGULAR OU SOB CONDIçõES QUE GEREM UM CAMPO DE TENSõES SIMILARES. EM CONTRAPARTIDA, PARA ENTALHES NãO SINGULARES, O MODO CORRETO DE FALHA BEM COMO OS LIMITES TOLERADOS PELA PEçA ANTES QUE A FALHA OCORRA PRECISAM SER BEM ESTABELECIDOS. A DETERMINAçãO DE PARâMETROS INICIAIS PARA ANáLISE NUMéRICA é OBTIDA ATRAVéS DE ENSAIOS DE TRAçãO CONVENCIONAIS. PARA A LIGA DE ALUMINIO AA7075-T6 FORAM SIMULADOS ENTALHES E RAIOS CUJOS PARâMETROS OBEDECEM àS RELAçõES 0.1 ≤ D/D ≤ 0.9 E 0.0017 ≤ ρ/D ≤ 0.1333, RESPECTIVAMENTE. SãO APRESENTADAS FORMULAçõES DESENVOLVIDAS A PARTIR DAS EQUAçõES DE TADA [1] E ANDERSON [2], PERMITINDO O EMPREGO DOS VALORES DE NMOD (NOTCH MOUTH OPENING DISPLACEMENT) PARA AVALIAçãO DE KIC.

FRAGILE AND SEMI-FRAGILE MATERIALS RESPOND WELL TO FAILURE FORMULATIONS MADE BY LINEAR ELASTIC FRACTURE MECHANICS (LEFM) AS WELL AS CLASSICAL ELASTICITY (CE). FOR DUCTILE MATERIALS, THE PRESENCE OF A PLASTIC REGION BEFORE THE BODY FAILS MAKES THE ANALYSIS COMPLEX AND REQUIRES THE USE OF THE APPROACH OF ELASTIC PLASTIC FRACTURE MECHANICS (EPFM) IN CASES WHERE THERE IS A SINGULAR FAILURE OR UNDER CONDITIONS THAT GENERATE A SIMILAR STRESS FIELD. ON THE OTHER HAND, FOR NON-SINGULAR NOTCHES, THE CORRECT FAILURE MODE AS WELL AS THE LIMITS TOLERATED BY THE PART BEFORE FAILURE OCCURS NEED TO BE WELL ESTABLISHED. THE DETERMINATION OF INITIAL PARAMETERS FOR NUMERICAL ANALYSIS IS OBTAINED THROUGH CONVENTIONAL TENSILE TESTS. FOR THE AA7075-T6 ALUMINUM ALLOY, NOTCHES AND FILLETS WERE SIMULATED WITH PARAMETERS THAT FOLLOW THE RELATIONSHIPS 0.1 ≤ D/D ≤ 0.9 AND 0.0017 ≤ ρ/D ≤ 0.1333, RESPECTIVELY. FORMULATIONS DEVELOPED FROM THE EQUATIONS OF TADA [1] AND ANDERSON [2] ARE PRESENTED, ALLOWING THE USE OF NMOD (NOTCH MOUTH OPENING DISPLACEMENT) VALUES FOR THE EVALUATION OF KIC.

Keywords

Análise numérica de Tensões; Fratura; Ruptura

Numerical Stress Analysis; Fracture; Rupture.