Mestrado Acadêmico em Engenharia Mecânica - PPGEM

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Navegando Mestrado Acadêmico em Engenharia Mecânica - PPGEM por Assunto "Alumínio 7075-T651"

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    Mecânica da fratura e fadiga mecânica em corpos de prova compactos C(T) de liga de alumínio aeronáutico 7075-T651: uma contribuição baseada em análise por elementos finitos
    (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP), 2019-02-28) Lino, Carlos Eduardo; Reis, Emerson dos; Reis, Emerson dos; Nakamoto, Francisco Yasmami; Santos , Demetrio Jackson dos
    A Análise por Elementos Finitos (FEA) se tornou uma ferramenta essencial na etapa de projeto de estruturas, sendo que já há disponível vários softwares livres inclusive com código fonte aberto, com é o caso do Code_Aster mantido pela Électricité de France (EDF). Neste trabalho, foram estudados corpos de prova compactos C(T) de liga de alumínio 7075-T651 sujeitos tanto à fratura quase estática quanto à fadiga mecânica. Partiu-se de dados experimentais disponíveis na literatura com vistas à validação dos modelos. Foram definidos domínios bidimensionais (2D) sob estado plano de tensões, além das hipóteses de material homogêneo e isotrópico com comportamento tanto linear-elástico quanto elastoplástico. Numa primeira etapa, tratando da fratura estática, foram calculados os fatores de intensidade K e a energia de deformação liberada G em corpos de prova de 25,4 mm de espessura. Numa segunda etapa, o fenômeno da fadiga mecânica foi modelado com base no chamado método de Whöler com correção de Gerber do efeito da tensão média, sem considerar os efeitos da frequência. Corpos de prova de 4,85 mm de espessura de diferentes dimensões do chanfro foram estudados com razão de carga de 0,1 a 0,75. Os resultados permitiram validar o modelo de fratura quase estática, com diferenças de menos de 1%. Já no caso do modelo de fadiga mecânica, as diferenças de 50% ou mais foram atribuídas ao método de Whöler, o qual parte da curva experimental do diagrama S-N obtida com corpos de prova sujeitos sem concentrador de tensão. Por isso, foi definido um fator de concentração de tensão a fadiga cujo valor ficou entre 1,11 e 1,27.