Análise de fadiga pelo método da intensidade do campo de tensão-deformação modificado

Abstract

A fadiga é um problema bastante comum em componentes mecânicos e que pode levar a falhas de difícil previsão. Portanto, o estudo da vida a fadiga é importante principalmente para situações que oferecem riscos à vida humana, podendo-se destacar materiais utilizados na indústria aeronáutica, como é o caso da liga de Al 7050-T7451. Apesar de existirem vários estudos recentes tratando do comportamento dessa liga em carregamentos cíclicos, pouco se conhece sobre o efeito de entalhes agudos na vida a fadiga desse material. O presente trabalho investiga o comportamento de um corpo de prova feito da liga Al 7050- T7451, com um entalhe agudo, a partir de modelos de previsão de vida que incluem efeitos elasto-plásticos. Para estimativa de vida utilizou-se duas abordagens. A primeira focada na determinação de deformações na raiz do entalhe. A segunda considerou a estimativa das distribuições de tensões e de deformações nas proximidades da raiz do entalhe, conforme o método da intensidade do campo de tensão-deformação modificado (SSFI modificado). Tais abordagens geraram estimativas de vida, que foram comparadas a valores experimentais da literatura como forma de validar a metodologia aplicada. Verificou-se, para as estimativas geradas pela análise de deformações na raiz do entalhe, grande discrepância entre os resultados obtidos e os dados experimentais. Para o método SSFI modificado, todas estimativas de vida apresentaram maior correlação aos valores experimentais. Nesse segundo método, as estimativas para fadiga de alto ciclo ainda apresentaram certa discrepância aos dados experimentais, com erros da ordem de 60%, enquanto nas estimativas de baixo ciclo obteve-se melhor correlação, com erros da ordem de 6%. Concluiu-se que a metodologia elasto-plástica de previsão de vida utilizada, com base nas deformações na raiz do entalhe, não é adequada na previsão de vida a fadiga da liga Al 7050-T7451 com entalhe agudo, enquanto o método SSFI modificado apresenta melhores previsões de vida, sobretudo em fadigas de baixo ciclo.