Título

INVESTIGAÇÃO DA EXTENSÃO DA VIDA ÚTIL DE UMA ESTRUTURA DE AÇO ASTM-A36 UTILIZANDO OS CONCEITOS DE MECÂNICA DA FRATURA

INVESTIGATION OF THE USEFUL LIFE EXTENSION OF AN ASTM-A36 STEEL STRUCTURE USING THE FRACTURE MECHANIC CONCEPTS

Autoria

Carneiro, Kayan Afonso; Costa, Lucas Souza; Souzar, Victor Barbosa de; Camerini, Amanda; Azevedo, Afonso Rangel Garcez de; Marvila, Markssuel Teixeira; Monteiro, Sergio Neves; Zanelato, Euzébio Bernabe

DOI

10.5151/2594-5327-34043

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Resumo

A MECÂNICA DA FRATURA É UMA CIÊNCIA ONDE SE ESTUDA O COMPORTAMENTO DE UMA CERTA FALHA. O PRESENTE TRABALHO TEM COMO OBJETIVO ANALISAR O COMPORTAMENTO DE TRINCAS EM ESTRUTURAS DE AÇO, MAIS ESPECIFICAMENTE EM UM PEDESTAL DE UM GUINDASTE OFFSHORE FABRICADO EM AÇO ASTM A-36. FOI REALIZADO O ENSAIO METALOGRÁFICO E ENSAIOS MECÂNICOS DE TRAÇÃO SEGUINDO A NORMA ASTM A-370, E DE TENACIDADE A FRATURA DE ACORDO COM A NORMA BRITÂNICA-7448, DESENVOLVENDO UM MODELO MATEMÁTICO, CÁLCULO DA CRITICIDADE DE TRÊS TIPOS DE TRINCAS E O CÁLCULO DA ESTIMATIVA DE CRESCIMENTO DAS TRINCAS. TODO O PROCEDIMENTO METODOLOGICO DO TRABALHO POSSIBILITOU A CARACTERIZAÇÃO DA MICROESTRUTURA DO MATERIAL, DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DO MATERIAL, A TENACIDADE A FRATURA DO AÇO, OS ESFORÇOS MECÂNICOS QUE ATUAM NO PEDESTAL, A CRITICIDADE DAS TRINCAS E AS DIMENSÕES MÁXIMAS QUE AS TRINCAS TERÃO PARA LEVAR A ESTRUTURA AO COLAPSO. A TRINCA SUPERFICIAL OBTEVE AS MAIORES DIMENSÕES PARA O COLAPSO DA ESTRUTURA, SENDO, 22,2 MM DE PROFUNDIDADE E 88,83 MM DE COMPRIMENTO. JÁ A TRINCA PASSANTE TEVE A MENOR DIMENSÃO PARA O COLAPSO, APRESENTANDO UM COMPRIMENTO DE 63,67 MM. A TRINCA INTERNA APRESENTOU DIMENSÕES DE 24,99 MM DE LARGURA E 66,015 MM DE COMPRIMENTO

 

FRACTURE MECHANICS IS A SCIENCE IN WHICH THE BEHAVIOR OF A CERTAIN FAILURE IS STUDIED. THE PRESENT WORK AIMS TO ANALYZE THE BEHAVIOR OF CRACKS IN STEEL STRUCTURES, MORE SPECIFICALLY ON A PEDESTAL OF AN OFFSHORE CRANE MADE OF ASTM A-36 STEEL. METALLOGRAPHIC AND MECHANICAL TENSILE TESTS WERE CARRIED OUT ACCORDING TO ASTM A-370, AND FRACTURE TOUGHNESS ACCORDING TO BRITISH-7448, DEVELOPING A MATHEMATICAL MODEL, CALCULATING THE CRITICALITY OF THREE TYPES OF CRACKS AND CALCULATING THE ESTIMATE OF CRACK GROWTH. THE ENTIRE METHODOLOGICAL PROCEDURE OF THE WORK ENABLED THE CHARACTERIZATION OF THE MICROSTRUCTURE OF THE MATERIAL, DETERMINATION OF THE MECHANICAL PROPERTIES OF THE MATERIAL, THE TOUGHNESS TO FRACTURE OF THE STEEL, THE MECHANICAL EFFORTS THAT ACT ON THE PEDESTAL, THE CRITICALITY OF THE CRACKS AND THE MAXIMUM DIMENSIONS THAT THE CRACKS WILL HAVE TO TAKE THE STRUCTURE TO COLLAPSE. THE SUPERFICIAL CRACK OBTAINED THE LARGEST DIMENSIONS FOR THE COLLAPSE OF THE STRUCTURE, BEING 22.2 MM DEEP AND 88.83 MM LONG. THE THROUGH CRACK HAD THE SMALLEST DIMENSION FOR COLLAPSE, PRESENTING A LENGTH OF 63.67 MM. THE INTERNAL CRACK HAD DIMENSIONS OF 24.99 MM WIDE AND 66.015 MM LONG.

Palavras-chave

Trinca; Mecânica da Fratura; Vida útil

Crack; fracture; Steel