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

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Queiroz, Hélio de Souza
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48614
Resumo: Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2023.
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spelling Metodologia que acopla o parâmetro √ com modelos de plano crítico para estimar vida em fadiga na presença de microdefeitosFadiga (Mecânica)Modelos multiaxiaisEstimativa de vidaTese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2023.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.In the design of structures and mechanical components, the presence of notches, grooves, holes, cavities, inclusions, and scratches is common. Under cyclic loading, these factors can significantly influence both the strength and fatigue life of the components. This thesis proposes a methodology to estimate 'SN' curves for components with microdefects and employs them to calibrate critical plane models for the assessment of multiaxial fatigue life. The approach of this work is formulated based on a calibration strategy for the Fatemi-Socie, Smith-Watson-Topper, and Susmel and Lazzarin models. The proposed methodology incorporates Murakami criteria, a strategy from Bandara et al., static material properties, and a notch factor to quantify the impact of microdefects. The obtained results were compared, validated with experimental data, and corroborated with literature data for various steels and aluminum alloys, demonstrating its promising efficacy. Tensile-compression and alternating torsion 'SN' curves were estimated with stress amplitude variations below 20%, covering diverse materials and loadings. This enables the utilization of these curves to calibrate multiaxial models. Notably, among the multiaxial results in the presence of microdefects, the Susmel and Lazzarin model (MCWM) stands out, with 92% of life estimates falling within 2 bands and 100% within the 3-standard deviation band.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)Programa de Pós-Graduação em Ciências MecânicasFerreira, Jorge Luiz de AlmeidaAraújo, José AlexanderQueiroz, Hélio de Souza2024-07-08T19:57:03Z2024-07-08T19:57:03Z2024-07-082023-12-01info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfQUEIROZ, Hélio de Souza. Metodologia que acopla o parâmetro √ com modelos de plano crítico para estimar vida em fadiga na presença de microdefeitos. 2023. 110 f., il. Tese (Doutorado em Ciências Mecânicas) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48614porA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-07-08T19:57:03Zoai:repositorio.unb.br:10482/48614Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-07-08T19:57:03Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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