Estudo do comportamento à fadiga de metais dentro e fora da água na presença de pressão hidrostática
Carregando...
Data
Autor(es)
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Ivanilza Felizardo
Paulo Jose Modenesi
Roberto Francisco Di Lorenzo
Tanius Rodrigues Mansur
Paulo Jose Modenesi
Roberto Francisco Di Lorenzo
Tanius Rodrigues Mansur
Resumo
A fadiga é a forma mais comum de falha estrutural e, ao longo do tempo, tem sido um problema desafiador devido às solicitações impostas e ao tipo de carga aplicada. Nesse trabalho é feito um estudo sobre os efeitos da fadiga do aço SAE A-36 em três ambientes:refrigerado, lâmina dágua e dentro da água na presença de pressão hidrostática com 5 atm. Para isso, foi desenvolvida e construída uma máquina de fadiga flexo-rotativa voltada para condições específicas, com a finalidade de ensaiar em ambientes distintos e simular as condições de trabalho do aço. Isso é importante, pois não há confirmação da resistência à fadiga subaquática. Os testes de fadiga subaquática são realizados, normalmente, ao ar e não na água.Com os resultados dos ensaios de fadiga foram levantadas as curvas S-N. Esses dados possibilitaram a construção das curvas S-N-P com 1%, 50% e 99% de probabilidade de falha para verificar o limite de resistência à fadiga para os ambientes. A metodologia empregada foi o modelo de regressão para dados de testes de vida acelerados. Para avaliar o acúmulo de dano, utilizou alguns modelos conhecidos na literatura. Nessa linha, propõe um método para prever a vida útil de materiais submetidos à fadiga, considerando o número de ciclos e o dano acumulado em cada tensão aplicada. Para complementação deste estudo foram realizadas análises de macrodureza, microdureza e MEV.
Abstract
The fatigue is the most common form of structural failure and, throughout time, it has been a challenging problem due to the imposed solicitations and the kind of load applied. In this work, the fatigue study effects of the SAE A-36 steel were studied in three different environments: cooled, water layer and inside the water in the presence of hydrostatic pressure with 5 atm. For this, a rotating bending fatigue machine directed for specific conditions was developed and built with the purpose of being tested in distinct environments, simulating the work conditions of steel.This is important, therefore there is no confirmation of the resistance to the underwater fatigue. The underwater fatigue tests are normally carried out in contact with air and not water. The S-N curves were obtained with the results of the fatigue tests. With this data, the S-N-P curves were made with a fault probability of 1%, 50% e 99% to verify the limit of resistance to the fatigue for the environments. The regression model was the methodology used for the data of the accelerated life tests. To evaluate the cumulative damage, some known literature models were used. Following this idea, a method of foreseeing the life span of the materials submitted to the fatigue was proposed, considering the numbers of cycles and the cumulative damage in each applied stress.To complement this study the macrohardness, microhardness and SEM analysis were carried out.
Assunto
Metais Fadiga, Processos de fabricação, Engenharia mecânica
Palavras-chave
Ensaio flexo-rotativa, Curva S-N, Curva S-N-P, fadiga