Estudo do programa MPE para aplicação de trajetórias de carregamentos combinados em ensaios de fadiga multiaxial

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo das funcionalidades do aplicativo MPE (Multipurpose Elite), que permite a configuração do fluxograma de ensaios e geração de resultados, com o objetivo principal de validação do mesmo como uma poderosa ferramenta para uso em projeto de trajetórias complexas de carregamentos na máquina multiaxial de ensaios mecânicos MTS modelo 809. É apresentado a metodologia de funcionamento e preparo da máquina de ensaios multiaxial, bem como os recursos disponíveis pelo aplicativo de design de trajetórias MPE. É realizado, também, uma análise acerca do comportamento mecânico dos corpos de prova cilíndricos de seção cheia e vazada a serem ensaiados na máquina. O estudo dos erros na estimativa de vida à fadiga, influenciados pela tolerância máxima de fabricação aceitada pela máquina de 25um nas dimensões do corpo de prova, são feitos por meio do modelo de Basquin e do critério de escoamento estático. A razão entre as vidas estimadas sob tensão nominal e vidas estimadas considerando máximos erros de tolerância se ajustam bem em uma faixa de 1,3. A análise do aplicativo MPE para geração de trajetórias é feita para ensaios harmônicos proporcionais, com ângulos de fase 45º e 90º e ensaios não harmônicos retangulares. O aplicativo se mostrou extremamente eficaz na geração de trajetórias para os ensaios devido à sua simplicidade e versatilidade. A análise da faixa de erro máxima nos picos/vales para os ensaios realizados demonstrou um valor máximo de 18 % para o canal de torção, nos ensaios harmônicos 45º, e 2,76 % para o canal axial nos ensaios não harmônicos retangulares.