Metodologia que acopla o parâmetro √𝒂𝒓𝒆𝒂 com modelos de plano crítico para estimar vida em fadiga na presença de microdefeitos

Abstract

Em projetos de estruturas e componentes mecânicos é comum a presença de entalhes, rasgos, furos, cavidades, inclusões e riscos que na presença de carregamentos cíclicos podem influenciar sua resistência e vida a fadiga. Esta tese tem como objetivo propor uma metodologia para estimativa de curvas ‘SN’ para componentes com microdefeito e utilizalas para calibrar modelos de plano crítico para estimar vida à fadiga multiaxial. A abordagem do trabalho é formulada baseada em uma estratégia de calibração para os modelos de FatemiSocie, Smith-Watson-Topper e Susmel e Lazzarin. A metodologia proposta utiliza os critérios de Murakami, uma estratégia de Bandara et al., propriedades estáticas do material e fator de entalhe para computar o efeito do microdefeito. Os resultados obtidos foram comparados e validados com dados experimentais e também corroborados com dados da literatura para diferentes aços e liga de alumínio, mostrando ser uma estratégia promissora. Curvas SN de tração-compressão e torção alternada foram estimadas com variações de amplitude de tensão inferiores a 20%, incluindo diferentes materiais e carregamentos, permitindo utilizar estas curvas para calibrar modelos multiaxiais. Dentre os resultados multiaxiais na presença de microdefeitos destaca-se o modelo de Susmel e Lazzarin (MCWM) que apresentou 92% das estimativas de vida dentro de 2 bandas e de 100% dentro da banda de 3 desvios.