Análise da tolerância de defeitos em ligas de alumínio

Abstract

Efectua-se uma análise global sobre o comportamento à fadiga da liga de alumínio 5083-O, uma liga de média resistência com grande aplicação estrutural. O objectivo é estudar as influências da tensão média, da geometria da fenda e do tipo de solicitação, quer em fendas longas quer em microfendas, com vista ao desenvolvimento de um programa de cálculo automático que permita a previsão da vida de fadiga em ligas de alumínio. Inicialmente é feita uma revisão bibliográfica sobre todos os assuntos directamente discutidos nesta dissertação. Seguidamente, apresentam-se resultados obtidos em ensaios de fadiga oligocíclica para duas direcções de solicitação. São deduzidas novas equações para o cálculo do valor cíclico do integral J, [[Delta]]J, as quais incluem uma componente plástica que é devida ao fenómeno de fluência cíclica, apresentando esta uma importância dominante para razões de tensão positivas. As curvas de propagação (da/dN versus [[Delta]]K) são obtidas para várias razões de tensão e para dois tipos de solicitação: tracção e flexão. Comparam-se os resultados obtidos com fendas penetrantes e com fendas semielípticas e analisam-se em termos do valor efectivo do factor de intensidade de tensões, [[Delta]]Kef. Nesse sentido, a carga de abertura da fenda é monitorizada durante os ensaios. As curvas de propagação (da/dN versus [[Delta]]K) obtidas em fendas longas (provetes CT) são comparadas com as obtidas em microfendas de canto. Discute-se a necessidade de aplicação do parâmetro [[Delta]]J e analisa-se a discrepância de comportamentos dos dois tipos de fendas, através do fenómeno de fecho da fenda. Reveêm-se os principais modelos de previsão da vida de iniciação e de propagação de uma fenda por fadiga e apresenta-se um programa de cálculo automático para computador, tendo em consideração os resultados obtidos na parte experimental deste trabalho.