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Título: Estudo numérico da propagação de fendas em componentes de motores de aeronáutica
Autor: Ferreira, Fernando Costa
Orientador: Silva, José Miguel Almeida da
Infante, Virgínia Isabel Monteiro Nabais
Palavras-chave: Indústria aeronáutica
Provete MT
Propagação de fendas por fadiga
Métodos dos elementos finitos
Zencrack
Entalhes laterais
Intensidade de tensões
Triaxilidade
Data de Defesa: 2008
Resumo: As propriedades de fadiga são, normalmente, obtidas utilizando provetes normalizados, embora muitas vezes seja preferível recorrer a geometrias específicas que melhor reproduzam as reais condições de serviço do componente em análise. Os problemas devido à fadiga têm sido objecto de fortes estudos nos últimos anos, dado que este fenómeno continua a ser uma das principais causas de inutilização de componentes e estruturas na indústria aeronáutica. O presente trabalho centra-se no estudo numérico de propagação de fendas na liga de alumínio 6082-T6. Sendo este um material tradicionalmente usado em componentes aeronáuticos, observa-se, normalmente, deformação em pequena escala na extremidade da fenda, de modo que o factor de intensidade de tensão (K) pode ser utilizado para estudar a influência da gama de tensão e do comprimento de fenda no comportamento à fadiga, pretendendo-se definir provetes relativamente finos com estado plano de deformação. Para o efeito, foram construídos modelos computacionais de provetes com entalhes laterais aguçados ou com raio de concordância, tenso sido estudadas diferentes espessuras, diferentes ângulos de entalhe e diferentes raios de concordância, obtendo-se para as melhores geometrias as formas estáveis de fenda, as soluções de K e a triaxialidade de tensões tanto ao longo da espessura do provete, como ao longo de frentes de fenda. Através dos parâmetros de triaxialidade, Θ e h, foi possível averiguar se o provete se encontrava ou não em estado de deformação plana. Alguns dos resultados aqui obtidos foram comparados com as soluções teóricas existentes na literatura, nomeadamente de Roark [27], Murakami [60] e Antunes [52], havendo diferenças aceitáveis e justificáveis dado as condições da malha imposta pelo Zencrack e a geometria do provete MT. Os provetes obtidos serão de grande utilidade para estudar fenómenos com grande influência do estado de tensão, tais como propagação de fendas por fadiga a alta temperatura, ou fecho de fenda induzido por deformação plástica.
URI: http://hdl.handle.net/10400.6/3649
Designação: Dissertação apresentada à Universidade da Beira Interior para a obtenção do grau de mestre em Engenharia Aeronáutica
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