Estudo sobre métodos de previsão de vida em fadiga usando modelos espectrais

Abstract

Esse trabalho tem como objetivo desenvolver uma análise comparativa entre os métodos de previsão de vida em fadiga devido a processos aleatórios. A mesma é dividida entre um método no domínio do tempo, onde associa-se um algoritmo de contagem de ciclos, método rainflow, com a regra de acúmulo de dano de Palmgren-Miner e os métodos no domínio da frequência, conhecidos como métodos espectrais, nesse trabalho abordou-se os métodos de aproximação de Rayleigh para banda estreita, Wirshing and Light, Oritz and Chen e Dirlik. Primeiramente uma detalhada fundamentação teórica sobre os assuntos pertinentes à análise do problema apresentado foi realizada. Buscou-se na literatura dados experimentais para tornar possível a validação da metodologia desenvolvida. Foi utilizado um experimento no qual um corpo de prova é submetido a dois carregamentos Gaussianos uniaxiais de banda larga sob diferentes níveis de tensão, os carregamentos são definidos como unimodal e bimodal. A metodologia baseia-se na utilização de rotinas computacionais desenvolvidas, capazes de fazer a previsão de vida em fadiga para o material de forma numérica. Observou-se que para o carregamento unimodal, os resultados do método no domínio do tempo e os métodos espectrais foram satisfatórios, enquanto para o carregamento bimodal, os métodos espectrais, com exceção do método proposto por Dirlik, mostraram-se extremamente conservativos. O método espectral utilizado onde os resultados mais se aproximaram, para ambos carregamentos, da metodologia no domínio do tempo foi ode Dirlik.