Tese e Dissertação

Tese: Validação de Modelos de Dano por Fadiga Multiaxial Utilizando a Abordagem de Plano Crítico

Um componente mecânico quando submetido a carregamentos cíclicos pode falhar mesmo se a tensão aplicada nele for inferior à sua resistência ao escoamento. Uma das causas para isso acontecer no componente é a ocorrência de fadiga. Fadiga é uma falha
mecânica causada por carregamento cíclico e tem como característica a iniciação e/ou o crescimento paulatino de trinca. Nesse contexto, as cargas de serviço podem ser aplicadas em um ou vários pontos de um componente estrutural. Elas podem ser geradas por apenas uma ou por múltiplas fontes, em fase ou fora de fase. Em geral, tais cargas causam esforços de flexão, torção, normais e/ou de cisalhamento que, quando combinados, podem gerar tensões multiaxiais no(s) ponto(s) crítico(s) da peça. Nesta última situação, é preciso usar metodologias de fadiga multiaxial para reproduzir, de forma correta, a física do problema. Quando se trata de fadiga multiaxial e em componentes metálicos, é adequado usar o modelo de plano crítico. Por meio dele, é possível mensurar o dano acumulado em diferentes planos que cruzam a superfície do componente. Para fazer uma análise de fadiga multiaxial, é importante ter um programa computacional robusto capaz de reproduzir as principais metodologias de cálculo. Pensando nisso, esta dissertação tem como objetivos desenvolver um código de fadiga multiaxial capaz de calcular o dano acumulado por fadiga em diferentes planos de um ponto de uma determinada peça, além de testar e comparar os principais modelos de fadiga multiaxial usados no enfoque de plano crítico. Esta comparação é baseada em dados de materiais coletados da literatura e
simulações feitas pelo código desenvolvido.

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