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Dissertação

Estudo numérico da propagação de fendas de fadiga num aço de alta resistência EVALUATED

Detalhes: No presente trabalho é avaliada a resistência à fadiga de 3 configurações de um provete tipo Compact Tension Specimen de um aço de alta resistência, sendo que dois deles apresentam geometrias soldadas (longitudinal e transversal), permitindo avaliar os efeitos da geometria na propagação da fenda de fadiga. Para avaliar esses efeitos, é realizado um estudo numérico usando o programa comercial de elementos finitos Abaqus® para cada provete. Primeiramente é calculado o fator de intensidade de tensões, K, com uma análise estática usando o método dos elementos finitos estendidos (XFEM) com a respetiva comparação com os valores teóricos, onde se obteve uma diferença de 7%, para o provete não soldado. As geometrias com soldadura, apresentam um valor de K inferior na ordem dos 1 a 2% para a soldadura longitudinal. De 5 a 9% na soldadura transversal quando a fenda intersecta o cordão de soldadura. Sendo as geometrias baseadas em provetes experimentais. O estudo numérico da propagação da fenda de fadiga, é feito no Abaqus® usando o XFEM para uma análise cíclica, onde a fenda se propaga segundo a Lei de Paris, apresentando um erro médio de 2% comparativamente com os valores teóricos do provete não soldado. Nas geometrias com a soldadura verifica-se um aumento da resistência à fadiga no provete em que a fenda intersecta o cordão de soldadura, diminuindo assim o valor de K pois o material da soldadura é considerado o mesmo do material base, não sendo considerada também a zona afetada pelo calor.
Keywords: Mecânica da Fratura, propagação de fendas de fadiga, fator de intensidade de tensões, XFEM, Abaqus®

Discussão: dezembro 19, 2017, 10:0