Estimativa da vida em fadiga sob condições multiaxiais aleatórias utilizando o método Projection-by-Projection

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo realizar a previsão de vida à fadiga do aço 18G2A, no domínio do tempo e da frequência, utilizando o método conhecido como Projeção por Projeção (Projection-by-Projection - PbP) aplicado principalmente em carregamentos multiaxiais. Para isso foram implementadas as rotinas do método que, em seguida, foram validadas a partir de simulações numéricas. O método utilizado se baseia no uso de invariantes de tensões e a partir da projeção nas direções de máxima variância com base no espaço desviador são obtidos carregamentos uniaxiais independentes, sendo possível estimar o dano usando Palmgren-Miner ou através de análises dos espectros de potência. A fim de avaliar o método PbP foram realizadas previsões no aço 18G2A considerando os testes experimentais disponíveis na literatura para vários estados de tensão em flexo-torção e com diferentes coeficientes de correlação. Foram realizadas 5 estimativas para cada espécime com o intuito de verificar a variabilidade dos resultados. Com os resultados obtidos 86% e 90% das estimativas ficaram dentro da banda de dispersão de 3 vidas calculadas, no domínio da frequência e do tempo, respectivamente, sendo que as previsões no modelo temporal foram mais variáveis, já no modelo espectral as estimativas foram mais estáveis não apresentando variações significativas. Após estudar o comportamento das estimativas de vida à fadiga pelo método PbP, foram analisados os custos computacionais para executar as previsões em cada domínio considerando um teste para cada nível de correlação e diferentes tempos amostrais. Os tempos de processamento foram obtidos pela média de 50 execuções e no domínio da frequência os resultados não apresentaram dependência com o grau de correlação nem com o tempo amostral. Já no domínio do tempo o custo computacional aumentou proporcionalmente ao tempo amostral e o caso com correlação igual 1 apresentou um tempo de processamento maior que os demais casos.