Estudo da propagação de trinca por fadiga no aço 1045 laminado : experimentos e modelagem

Abstract

O objetivo deste trabalho é investigar a propagação de trinca por fadiga no aço 1045 laminado. Foram realizados experimentos em corpos de prova do tipo C(T) submetidos a carregamento cíclico de amplitude constante. Os dados de taxa de propagação de trinca vs. variação do fator de intensidade de tensão foram obtidos para razões de carregamento iguais a 0,1, 0,4 e 0,7. A modelagem da propagação de trinca foi realizada com a abordagem de Jiang. Esta abordagem baseia-se na determinação das tensões e deformações na vizinhança da ponta da trinca usando um modelo elastoplástico e na estimativa do dano acumulado por meio de um critério de fadiga multiaxial. Adotou-se, neste trabalho, o modelo de plasticidade cíclica de Chaboche e a versão multiaxial do critério de fadiga de Smith, Watson e Topper. As constantes do modelo elastoplástico e do critério de fadiga foram obtidas por meio de ajuste a dados de experimentos conduzidos em controle de deformação axial. Também foi feito um estudo para determinar se o problema tridimensional aproxima-se mais de um estado plano de tensão ou de deformação quando tratado de forma bidimensional, além de um estudo de convergência de malha que chegou à conclusão de que o tamanho do elemento finito interfere no resultado. A abordagem de Jiang estimou, de forma satisfatória, a taxa de propagação de trinca no aço 1045 para a maioria dos casos.