Avaliação comparativa para estimativa da parada de trincas curtas na fadiga por fretting

Abstract

O presente trabalho tem como principal objetivo a previsão da parada de trincas curtas, em corpos submetidos a condições de fretting. O modelo proposto se baseia na determinação do Fator Intensidade de Tensão dentro da zona de processo, sob à ação de cargas de contato, e posterior comparação com dois critérios de limiar de propagação de trincas curtas: El-Haddad e Kitagawa-Takahashi. Os resultados encontrados foram confrontados com dados experimentais da literatura. Todos os casos estudados utilizaram contato entre cilindro e plano feitos de aço 52100 e AISI 1034, respectivamente. Os testes foram conduzidos em regime de escorregamento parcial, sem a presença de carga remota de fadiga. Para estes dados à metodologia que forneceu as melhores estimativas para o tamanho da trinca parada baseou-se no cálculo de um fator intensidade de tensão efetivo (Modo I e Modo II) e na curva limiar de Kitagawa-Takahashi. Para determinar a priori o ângulo de propagação da trinca utilizou-se um critério de fadiga multiaxial de Plano Crítico associado à Teoria das Distâncias. Concluiu-se a escolha do modelo mais apropriado para estimar a parada do crescimento de trincas curtas depende fortemente do material estudado e de seu fator de Bazant. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

The aim of this work is to estimate the arrest size of short cracks in bodies subjected to conditions of fretting. The proposed model is based on determining the Stress Intensity Factor within the process zone under the action of contact loads, and later compare with two threshold criteria for of short propagating cracks, El-Haddad and Kitagawa- Takahashi. The results were compared with experimental data from literature . All case studies used contact between cylinder and plane made of steel AISI 52100 and 1034, respectively. The tests were conducted in partial slip regime, without the presence of bulk stress. For these data the methodology that provided the best estimates for the size of the crack arrest was based on the calculation of an effective stress intensity fator ( Mode I and Mode II ) and the threshold curve Kitagawa - Takahashi . To determine a priori the angle of crack propagation used a criterion of multiaxial fatigue associated with Critical Theory Plan of distance. It was concluded the choice of the most appropriate model to estimate the growth arrest of short cracks strongly depends on the material studied and its factor Bazant.