Título

Mecânica e mecanismos de fratura de trincas curtas em fadiga

Mecânica e mecanismos de fratura de trincas curtas em fadiga

Autoria

CASAS, WALTER PAUCAR

CASAS, WALTER PAUCAR

Eu sou esse autor

DOI

10.5151/2594-5327-C00724

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Resumo

A fratura do material por fadiga, definida como o crescimento de defeitos ou trincas sob tensões cíclicas variáveis, é causa de falhas em componentes e estruturas de engenharia, seja como resultado de uma carga mecânica pura seja junto a um deslizamento e fricção entre superfícies – fadiga por fretting –, ao contato na rolagem de superfícies – fadiga por rolamento –, a meios ambientes agressivos – fadiga por corrosão ou assistida pelo meio ambiente –, ou com temperaturas elevadas – fadiga por creep. Uma trinca curta caracteriza-se por crescer a maior velocidade que uma trinca longa submetida ao mesmo nível de solicitação, por exemplo idêntico ΔK. Este trabalho estuda o comportamento de trincas curtas ante solicitações crescentes de fadiga. As análises da mecânica de fratura linear elástica e elasto plástica não modelam adequadamente o comportamento dos três tipos de trinca curta: microestrutural, pequena fisicamente e de tensão elevada. Apresenta-se uma revisão e síntese das trincas curtas, trabalho não formalizado na literatura. Trata-se da mecânica que caracteriza a propagação das trincas, revisando os conceitos de similitude da mecânica de fratura, limiar de propagação e fechamento das trincas. São analisados os efeitos da microestrutura, da plasticidade local e do meio ambiente sobre os mecanismos de propagação de trincas curtas.

A fratura do material por fadiga, definida como o crescimento de defeitos ou trincas sob tensões cíclicas variáveis, é causa de falhas em componentes e estruturas de engenharia, seja como resultado de uma carga mecânica pura seja junto a um deslizamento e fricção entre superfícies – fadiga por fretting –, ao contato na rolagem de superfícies – fadiga por rolamento –, a meios ambientes agressivos – fadiga por corrosão ou assistida pelo meio ambiente –, ou com temperaturas elevadas – fadiga por creep. Uma trinca curta caracteriza-se por crescer a maior velocidade que uma trinca longa submetida ao mesmo nível de solicitação, por exemplo idêntico ΔK. Este trabalho estuda o comportamento de trincas curtas ante solicitações crescentes de fadiga. As análises da mecânica de fratura linear elástica e elasto plástica não modelam adequadamente o comportamento dos três tipos de trinca curta: microestrutural, pequena fisicamente e de tensão elevada. Apresenta-se uma revisão e síntese das trincas curtas, trabalho não formalizado na literatura. Trata-se da mecânica que caracteriza a propagação das trincas, revisando os conceitos de similitude da mecânica de fratura, limiar de propagação e fechamento das trincas. São analisados os efeitos da microestrutura, da plasticidade local e do meio ambiente sobre os mecanismos de propagação de trincas curtas.

Palavras-chave

mecânica de fratura, trincas curtas, fadiga

mecânica de fratura, trincas curtas, fadiga