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Avaliação da propagação de trincas em problemas de fadiga por fretting através da implementação de um método semianalítico
| Summary: | Este trabalho tem como principal objetivo avaliar a propagação de trincas em contatos cilíndricos sob condições de fadiga por fretting em uma liga de Ti-6Al-4V. Para tal, um método semianalítco baseado no método da distribuição das discordâncias foi implementado com o auxílio da linguagem de programação Python, o que viabilizou o cálculo do fator de intensidade de tensão para o problema em questão. Este, por sua vez, permitiu a aplicação da lei de Paris com o intuito de estimar a vida de propagação de trincas em problemas de fadiga por fretting. Esses resultados foram então comparados com o número de ciclos até a falha de ensaios laboratoriais extraídos da literatura, onde conseguiu-se então estimar a vida de iniciação de trincas para o problema investigado. A vida de iniciação também foi determinada para ensaios convencionais de fadiga, o que possibilitou avaliar o efeito das cargas de fretting na iniciação de trincas. Ao final, conseguiu-se verificar que a nucleação de trincas ocorre de forma mais rápida em componentes sujeitos à carregamentos de fretting, o que está de acordo com observações de trabalhos anteriores. Ademais, vale salientar que a metodologia para o cálculo do fator de intensidade de tensão implementada nesse trabalho leva em consideração o efeito da espessura finita do corpo de prova nas análises, o que torna a solução mais robusta e próxima da condição real. A mesma também apresenta como vantagem um baixo custo computacional, principalmente quando considera-se abordagens puramente numéricas como o método dos elementos finitos e o método dos elementos de contorno. |
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| Main Authors: | Ferreira, Felipe Monte Rocha |
| Subject: | Fadiga Fretting Trinca Contato Fatigue Fretting fatigue Cracks Contact mechanics |
| Year: | 2021 |
| Country: | Brazil |
| Document type: | bachelor thesis |
| Access type: | open access |
| Associated institution: | IBICT |
| Language: | Portuguese |
| Origin: | Oasisbr |
| Summary: | Este trabalho tem como principal objetivo avaliar a propagação de trincas em contatos cilíndricos sob condições de fadiga por fretting em uma liga de Ti-6Al-4V. Para tal, um método semianalítco baseado no método da distribuição das discordâncias foi implementado com o auxílio da linguagem de programação Python, o que viabilizou o cálculo do fator de intensidade de tensão para o problema em questão. Este, por sua vez, permitiu a aplicação da lei de Paris com o intuito de estimar a vida de propagação de trincas em problemas de fadiga por fretting. Esses resultados foram então comparados com o número de ciclos até a falha de ensaios laboratoriais extraídos da literatura, onde conseguiu-se então estimar a vida de iniciação de trincas para o problema investigado. A vida de iniciação também foi determinada para ensaios convencionais de fadiga, o que possibilitou avaliar o efeito das cargas de fretting na iniciação de trincas. Ao final, conseguiu-se verificar que a nucleação de trincas ocorre de forma mais rápida em componentes sujeitos à carregamentos de fretting, o que está de acordo com observações de trabalhos anteriores. Ademais, vale salientar que a metodologia para o cálculo do fator de intensidade de tensão implementada nesse trabalho leva em consideração o efeito da espessura finita do corpo de prova nas análises, o que torna a solução mais robusta e próxima da condição real. A mesma também apresenta como vantagem um baixo custo computacional, principalmente quando considera-se abordagens puramente numéricas como o método dos elementos finitos e o método dos elementos de contorno. |
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