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Nessa aula continuamos o estudo da fadiga no contexto de sua interface com a mecânica da fratura, usando a segunda parte da revisao de Newman Jr. Essa aula permite compreender melhor o principio do fechamento prematuro de trinca (crack closure). Também discutimos os diferentes critérios de projeto (fail safe, damage tolerance) e sua aplicabilidade nos diferentes ramos da indústria.
Fenomenologia da fadiga: Parâmetros do carregamento cíclico. Curva S-N. Fadiga em controle de tensão. Fadiga em controle de deformação. Nucleação da trinca de fadiga. Propagação de trinca de fadiga. Aspectos característicos da fadiga nos materiais metálicos, poliméricos, cerâmicos e compósitos. Efeitos sinergéticos da fadiga com variação de temperatura (fadiga térmica, fadiga termo-mecânica) e com o ambiente (corrosão-fadiga, fadiga assistida por hidrogênio). Fadiga estática. Mecânica da fratura e fadiga: Aplicação da mecânica da fratura linear elástica à fadiga (relação de Paris-Erdogan). Plasticidade na ponta da trinca. Fadiga elasto-plástica. Desvios do comportamento tipo Paris. Efeitos de sobre-cargas e sub-cargas. Fechamento prematuro de trinca. Propagação de trinca curtas. Classificação dos diferentes materiais quanto ao comportamento em fadiga. Previsão de vida em fadiga: Carregamento em diversos níveis de tensão. Carregamento com um espectro de tensões. Regras empíricas de acumulação de danos. Regras lineares (Palmgren-Miner e outras). Regras não-lineares. Métodos que consideram a interação entre cargas. Métodos baseados na propagação da trinca. Métodos baseados na dissipação de energia no ciclo de carregamento. Métodos baseados na propagação de trincas curtas. A teoria unificada do crescimento da trinca de fadiga: Proposição do problema. Teoria baseada do fechamento prematuro da trinca. Teorias baseadas em tensões residuais de compressão à frente da trinca. Fadiga multiaxial. Shot peening e a durabilidade de componentes. Resumo do estado da arte.
Discutir os desenvolvimentos recentes na compreensão do comportamento mecânico sob solicitação cíclica nos materiais metálicos, cerâmicos, poliméricos e compósitos. Discutir avanços recentes em fadiga de ultra-alto ciclo e sua importância prática. Discutir a fadiga em solicitações de espectro (fadiga operacional) e suas implicações para a determinação da durabilidade de componentes. Compreender os fundamentos da teoria de fadiga em solicitações multiaxiais.
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