TRABALHO DE AVALIAÇÃO DO CURSO MECÂNICA DA FRATURA E ANÁLISE DE FADIGA: FUNDAMENTOS E MODELAGEM

Aluno: Marcelo Araújo de Carvalho

1 OBJETIVO

Este presente trabalho tem como objetivo realizar uma simulação com o Software ANSYS usando a ferramenta Fatigue Tools, apresentando como solução uma estimativa do número de ciclos para uma determinada tenção alternada, até que ocorra a fratura.

2 INFORMAÇÕES DO MATERIAL A SER ANALISADO

As propriedades do material foram obtidas através de ensaios de carregamentos monotônico e carregamentos cíclicos. Os procedimentos de tais ensaios serão descritos a seguir.

2.1 METODOLOGIAS DOS ENSAIOS

Para todos ensaios foi usado os seguintes equipamentos:

Maquina hidráulica de carregamento axial e auxilio de controles digitais. Pinças cônicas hidráulicas universais foram usadas para fixar as extremidades do

corpo de prova ao equipamento. Epóxi para proteger a superfície dos corpos de provas das pontas do extensômetro.

Os métodos do ensaio para a curva monotônica foi realizado seguindo a norma ASTM E8. Após a ruptura do corpo de prova, este foi remontado e foi medido seu comprimento final, diâmetro e o raio do pescoço formado no CP.

Para a curva cíclica, foi obedecido a norma ASTM E606. Foram ensaiados 18 corpos de provas com 6 amplitudes diferentes de deformação, que variaram entre 0,15% a 1,50%. Foi utilizado amplitude constante de deformação com razão R=min/máx.= -1.

Não foi informado a confiabilidade utilizada, portando foi considerado um intervalo de confiança de 50%.

2.2 DIMENSÕES DO CORPO DE PROVA

2.3 PROPRIEDADES DO MATERIAL

2.4 CURVA “S-N”

Utilizando os dados das tabelas 1 e 2, pode-se construir o gráfico abaixo:

0 1 2 3 4 5 6 7 80

200

400

600

800

1,000

1,200

1,400

[VALOR Y] MPa

Sa

(MPa)

Log (N)

CURVA S-N (SAE 1090 NORMALIZADO A 1650 F°)

3 SIMULAÇÃO USANDO A CURVA “S-N”

Modelando o Corpo de Prova detalhado item 2.2, pode-se alcançar uma vida infinita (105 ciclos) para tal, com uma carga axial menor ou igual 9245,1N com razão R=min/máx.= -1: