Estudo da influência da topologia dos furos na taxa de propagação de trincas
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Data de Publicação: | 2023 |
Outros Autores: | |
Tipo de documento: | Artigo |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia |
Texto Completo: | https://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/46321 |
Resumo: | The drilling process for bolted or riveted joints of components is very common in the naval, aeronautical, mechanical and civil industries. In this context, the present work aims to study, through computer simulation, the influence of hole geometry (through, chamfered and rounded) on crack propagation when submitted to static and dynamic loads. For the static crack evaluation, failure was considered when the stress intensity factor (FIT) exceeds the fracture toughness of the material (KIc). In the case of fatigue, the condition of small crack tip plastification zone and the Paris Law were considered for determining region II of the dadN x DeltaK curve. Initially, a parametric analysis of the hole geometry was performed to obtain a topology that would result in less discontinuity of the stress field and consequently less influence on static crack growth. The best performing topology was then used to study the fatigue crack growth rate considering the Paris Law. The numerical tests were performed on a 7075-T6 aluminum specimen resulting in dadN x DeltaK curves with good agreement with the literature. |
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Estudo da influência da topologia dos furos na taxa de propagação de trincasholescracksloadingfracture toughnessfurostrincasrebitesrenacidade à fraturaThe drilling process for bolted or riveted joints of components is very common in the naval, aeronautical, mechanical and civil industries. In this context, the present work aims to study, through computer simulation, the influence of hole geometry (through, chamfered and rounded) on crack propagation when submitted to static and dynamic loads. For the static crack evaluation, failure was considered when the stress intensity factor (FIT) exceeds the fracture toughness of the material (KIc). In the case of fatigue, the condition of small crack tip plastification zone and the Paris Law were considered for determining region II of the dadN x DeltaK curve. Initially, a parametric analysis of the hole geometry was performed to obtain a topology that would result in less discontinuity of the stress field and consequently less influence on static crack growth. The best performing topology was then used to study the fatigue crack growth rate considering the Paris Law. The numerical tests were performed on a 7075-T6 aluminum specimen resulting in dadN x DeltaK curves with good agreement with the literature.O processo de furação para uniões parafusadas ou rebitadas de componentes são muito usuais na indústria naval, aeronáutica, mecânica e civil. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo estudar, a partir da simulação computacional, a influência da geometria dos furos (passante, chanfrado e adoçado) na propagação de trincas quando submetidas a carregamentos de natureza estática e dinâmica. Para a avaliação de trinca estática foi considerada falha quando o fator de intensidade de tensão (FIT) supera a tenacidade à fratura do material (KIc). No caso de fadiga, foi considerado a condição de pequena zona de plastificação de ponta de trinca e a Lei de Paris para determinação da região II da curva dadN x DeltaK. Inicialmente foi realizada uma análise paramétrica da geometria dos furos para obter uma topologia que resultasse em menor descontinuidade do campo de tensões e consequentemente menor influência no crescimento da trinca estática. A topologia de melhor desempenho foi utilizada na sequência para o estudo da taxa de crescimento de trinca em fadiga considerando a Lei de Paris. Os ensaios numéricos foram realizados em um corpo de prova em alumínio 7075-T6 resultando em curvas dadN x DeltaK com boa concordância com a literatura.Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia2023-01-31info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/46321Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; Vol. 8 No. 2 (2022): Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia ; 81-92Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; v. 8 n. 2 (2022): Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia ; 81-922447-6102reponame:Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenhariainstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBporhttps://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/46321/36281Copyright (c) 2023 Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenhariahttps://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessLadeira, HallanAnflor, Carla Tatiana Mota2023-01-31T20:58:57Zoai:ojs.pkp.sfu.ca:article/46321Revistahttps://periodicos.unb.br/index.php/ripePUBhttps://periodicos.unb.br/index.php/ripe/oaianflor@unb.br2447-61022447-6102opendoar:2023-01-31T20:58:57Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia - Universidade de Brasília (UnB)false |
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