Estudo da propagação de fendas superficiais semielípticas em provetes cilíndricos e prismáticos sob carregamento torsional

• Autor(a) principal: Marques, Pedro Martins Gonçalves
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/59596
• topic: Mecânica da Fratura; Carregamento torsional; Fator de Intensidade de Tensão; Método dos Elementos Finitos; Provetes cilíndricos e prismáticos; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

O crescimento de fendas sob o efeito de fadiga é frequentemente observado em diversos componentes mecânicos, o que pode levar a falhas catastróficas. Com tal, é de elevada importância que o fenómeno da fadiga, sob carregamentos de modo I, modo II e/ou modo III, seja melhor compreendido. Esta tese teve como objetivo principal a determinação dos fatores de intensidade de tensão , e para diferentes dimensões de fendas inseridas em provetes cilíndricos, em provetes Compact Tension (CT) ou em provetes CT modificados. Foi assumido um estado plano de tensão para os provetes prismáticos e ambos os provetes, quer cilíndricos quer prismáticos, foram sujeitos a carregamento torsional. Os provetes foram numericamente simulados assumindo um material isotrópico, homogéneo e linear elástico. Os resultados foram obtidos utilizando o Método dos Elementos Finitos, através do programa computacional ANSYS. A zona de plasticidade junto da frente da fenda foi considerada infinitesimal quando comparada com as dimensões do provete; como tal, as Leis da Mecânica da Fratura Linear-Elástica foram consideradas válidas. Durante as simulações numéricas foram utilizados elementos finitos tetraédricos e foram introduzidas fendas semielípticas nas zonas analisadas. A validação do funcionamento do programa computacional foi feita através da simulação de um varão contendo uma fenda superficial semielíptica, sujeito a carregamento de modo I; os resultados de calculados pela norma BS 7910 estavam em concordância com os obtidos numericamente.