Title

PROPAGAÇÃO DE TRINCA POR FADIGA EM ARAMES DE ALTA RESISTÊNCIA MECÂNICA

FATIGUE CRACK GROWH OF HIGH STRENGTH STEEL WIRES

Authorship

Haag, Jefferson; Santos, Bill Paiva dos; Costa, Vagner Machado; Lemos, Guilherme Vieira Braga; Strohaecker,; Roberto, Telmo

Haag, Jefferson

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Santos, Bill Paiva dos

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Costa, Vagner Machado

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Lemos, Guilherme Vieira Braga

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Strohaecker,

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Roberto, Telmo

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DOI

10.5151/2594-5327-23180

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Abstract

As principais ocorrências de falhas de risers flexíveis são em relação à fadiga da armadura de tração na região do conector. Sendo assim, é necessário obter as propriedades de fadiga do material visando o cálculo da vida remanescente do componente. O presente trabalho tem o objetivo de avaliar a propagação de trincas por fadiga em arames de alta resistência mecânica utilizados na forma de tendões na armadura de tração de dutos flexíveis de camadas não aderentes. Para tal, ensaios de da/dN por delta K foram desenvolvidos com a finalidade de conseguir os coeficientes das equações de Paris e Walker e, para isso, foram realizados ensaios com controle de delta K crescente em diferentes razões de carregamento (0,1, 0,3 e 0,5). Os resultados obtidos mostram que os arames são sensíveis a variação da configuração de carregamento aplicado (combinação entre delta K e R). Como consequência disso, os arames são susceptíveis a falha catastrófica na presença de defeitos do tipo trinca, visto que a mudança do carregamento pode implicar no aumento da taxa de propagação de trinca e, consequentemente, na redução da vida do mesmo.

The main failure mode of the flexible risers system is the wires fatigue at the interface between the pipe and the end fitting. Therefore it is necessary obtain fatigue properties to calculate the remaining life of this component. The present work aims to evaluate the fatigue crack growth of high strength wires used on the manufacture of flexible risers. Fatigue crack growth testing were performed with purpose to measure the coefficients of Paris and Walkers equations and tests under increasing delta K with different load ratios (0.1, 0.3 and 0.5). The obtain outcomes show that the wires are sensitive to the variation of setting applied loading (combination of delta K and R). As a result, the wires are susceptible to catastrophic failure in the presence of cracks, since the change of loading may lead in an increase of crack propagation and consequently reducing the service life.

Keywords

Propagação de trinca por fadiga; Lei de Paris; Equação de Walker; Aço de alta resistência mecânica.

Fatigue crack growth; Paris Law; Walker equation; High strength steel wire.