Cálculo de vida à fadiga através do dano incremental

Abstract

A falha por fadiga é um fenômeno que pode ser verificado nos mais diversos tipos de estruturas. Os primeiros registros do estudo da fadiga datam de 1827, realizados pelo funcionário do setor de minas, Wilhelm Albert. Desde então o estudo da fadiga tem sido essencial para projetar todo tipo de equipamento, de modo a evitar a sua falha prematura. O presente trabalho visa, portanto, estimar numericamente a vida a fadiga através do dano incremental. Para tal, foi desenvolvido um modelo constitutivo 1D Isotrópico e Cinemático em linguagem MATLAB. A fim de validar o modelo foram realizados alguns testes, inicialmente reproduziu-se os exemplos apresentados na literatura para um histórico de carregamento cíclico de amplitude constante e em seguida foram reproduzidos novamente dois desses exemplos para um histórico de carregamentos cíclico de amplitude variável e um histórico de carregamento cíclico de amplitude aleatória, a fim de verificar a robustez e a capacidade do modelo de gerar a curva tensão versus deformação, mesmo para condições de carregamento aleatório. Aplicando o indicador de dano de Vaz Jr. ao modelo implementado, obteve-se o número de ciclos para a falha por fadiga juntamente a curva de evolução do dano. Por fim, foi possível comparar os resultados obtidos, que se mostraram condizentes com o esperado, confirmando a viabilidade de calcular-se a vida à fadiga de um material através do dano incremental.