Comportamento à fadiga de aços estruturais

• Autor(a) principal: Carvalho, Diogo Fernandes
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/5762
• topic: Fadiga dos materiais; Aço

Este trabalho tem como objetivo a caracterização do comportamento à fadiga de aços estruturais, nomeadamente os aços S235 e S355. Em particular, pretende-se caracterizar o comportamento elasto-plástico cíclico e a resistência à fadiga, com base em relações deformação-vida. Também se pretende caracterizar as taxas de propagação de fendas de fadiga para estes materiais. Igualmente pretende-se comparar o comportamento destes materiais com resultados semelhantes publicados na literatura para os aços estruturais S355 e S690. Desta forma procurar-se-á avaliar a influência da resistência estática dos aços estruturais no seu comportamento à fadiga, tendo em conta uma gama significativa de aços estruturais, com resistências estáticas que variam desde 235 MPa até 690 MPa. Relativamente ao aço S235, o mesmo foi sujeito a um estudo de propagação de fendas em modo misto (I+II), recorrendo a provetes CT modificados com um furo lateral. Com vista à análise de resultados experimentais proposta para estes provetes, foi construído um modelo de elementos finitos paramétrico do provete CT que possibilitou a avaliação da história dos fatores de intensidade de tensões para a trajetória da fenda medida. O mesmo modelo também foi usado para prever a trajetória da fenda, usando critérios de orientação da fenda disponíveis na literatura. Com respeito ao aço S355 foram testados provetes CT com espessuras distintas de modo a permitir verificar a influência da espessura nas taxas de propagação de fendas de fadiga. De um modo geral, constatou-se que os aços S235 e S355, considerados aços ao carbono ou aços macios, apresentam comportamentos à fadiga muito próximos entre si, mas significativamente diferentes do comportamento do aço S690, este último considerado um aço de alta resistência. Relativamente ao comportamento deformaçãovida baseado em ensaios de provetes lisos, nota-se uma rotação das curvas deformaçãovida no sentido anti-horário com o aumento da resistência estática do aço. Relativamente às velocidades de propagação dos aços, constatou-se que o aço de alta resistência estática apresentou velocidades de propagação de fendas superiores e maior sensibilidade à razão de tensões do que os aços macios.