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Comportamento à fadiga de amplitude variável da liga AA6082-T651 contendo juntas soldadadas por fricção linear.

Martins, Fábio Francisco
Fonte: Universidade de Coimbra Publicador: Universidade de Coimbra
Tipo: Dissertação de Mestrado
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46.38%
RESUMO A soldadura por fricção linear é um processo recente e simples de soldadura no estado sólido, sem adição de material. Este apresenta vantagens sobre os processos convencionais de soldadura por fusão e tem sido utilizado com sucesso em ligas de alumínio. Um dos materiais onde o processo tem apresentado melhores resultados é a liga de alumínio AA6082-T651. Na solicitação dinâmica de estruturas com juntas soldadas por processos convencionais, a resistência à fadiga constitui o modo de dano determinante para o seu dimensionamento. Para o caso de solicitações de amplitude variável é habitual utilizar-se a lei de Miner, a qual antevê uma acumulação de dano igual à unidade no momento da falha por fadiga, ou seja, os danos acumulam-se e a rotura por fadiga ocorre se a soma dos danos ultrapassar a unidade. Contudo, para o caso de juntas soldadas tem vindo a verificar-se que a falha por fadiga ocorre para valores de dano acumulado muito inferiores à unidade. Para o caso da soldadura por fricção linear não existem dados experimentais obtidos com solicitações de amplitude variável para demonstrar se esta tendência se mantém. A redução de resistência à fadiga está associada a factores geométricos, metalúrgicos...

Estudo da inferência de carregamento em histórias de vôos simulados na liga de Al aeronáutico SAE-AMS 7475 T7351; Loading study of inference in a simulated flights history using an SAE-AMS 7475 T7351 aluminum alloy.

Ruchert, Cassius Olivio Figueiredo Terra
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 28/03/2007 PT
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76.42%
Este trabalho discutiu o estudo da inferência de carregamento e a reconstrução fratográfica da taxa de propagação da trinca por fadiga em histórias de vôos simulados do tipo Twist, mini-Twist, Falstaff e mini-Falstaff. O material estudado foi uma liga de alumínio de grau aeronáutico SAE-AMS 7475 T7351 na qual foram obtidas as propriedades mecânicas a partir dos ensaios de tração e dureza, análise química, metalográfica. Foram realizados ensaios de amplitude constante de carregamento em corpos de prova com geometria tipo C(T) extraídos de um bloco e ensaios de amplitude variável em corpos de prova com geometria tipo M(T) extraídos de uma placa. Corpos de prova do tipo C(T) foram extraídos da orientação L-T e T-L, à temperatura ambiente com diferentes espessuras para a realização de ensaios de propagação de trinca por fadiga (da/dN vs. ΔK) com distintos valores de razão de carregamento,R (0,1;0,3; 0,5; 0,7 e 0,8) de acordo com a norma ASTM-E647 (1993). Foram realizados dois tipos de ensaios de fadiga com amplitude constante de carregamento. Primeiro, o ensaio com ΔP constante para obtenção dos dados dos estágios II e III das curvas da/dN vs. ΔK para distintos valores de R e, posteriormente, o ensaio com ΔK constante e R crescente para ser utilizado no estudo da inferência de carregamento de amplitude constante a partir da relação entre a morfologia da estria...

Avaliação da propagação de trinca associada à corrosão da liga 7475 T7351 submetida a carregamentos de voos simulados; Evaluation of corrosion fatigue crack growth for 7475 T7351 alloy under spectrum loading

Chemin, Aline Emanuelle Albuquerque
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 13/07/2012 PT
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46.21%
A análise da vida em fadiga em amplitude variável associada à corrosão é bastante complexa, devido a combinações entre as interações eletroquímicas ocorridas, tendo em vista a exposição da frente da trinca à névoa salina somada aos efeitos deletérios do carregamento de amplitude variável. Esta combinação de efeitos ainda não é modelada matematicamente, e os dados experimentais observados em outros trabalhos ainda geram hipóteses inconclusivas. Neste contexto, este estudo tem como objetivo avaliar a vida em fadiga da liga 7475 T7351, utilizando carregamento de voos simulados TWIST e FALSTAFF e submetida a névoa salina a 3,5 e 5%. Foram executados ensaios eletroquímicos, para verificar o potencial de corrosão dessa liga e análise microestrutural para verificar a formação de pites. O crescimento de trinca por fadiga com carregamento de voo foi simulado, sem considerar os efeitos do meio, nos programas NASGRO 4.0, AFGROW e CRACK 2000, com parâmetros calibrados no NASGRO 4.0, no intuito de verificar quais modelos matemáticos e programas descrevem a curva experimental em ar com menor erro. Os resultados mostraram que os programas NASGRO 4.0 e AFGROW se aproximaram com menor erro à curva experimental em ar. Os ensaios de crescimento de trinca por fadiga foram executados com carregamento de voos simulados e os parâmetros para o sistema de geração de névoa salina foram determinados experimentalmente. As curvas de crescimento de trinca e taxa de propagação em névoa salina foram comparadas às curvas em ar...

Fatigue crack growth of Al 7475 T761 under constant and variable amplitude loading

Pereira, CPM; Voorwald, HJC; Karihaloo, B. L.; Mai, Y. W.; Ripley, M. I.; Ritchie, R. O.
Fonte: Pergamon Press Ltd Publicador: Pergamon Press Ltd
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência Formato: 1483-1490
ENG
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96.19%
Experimental programs in constant and variable amplitude loading were performed to obtain a x N curves and to study retardation in fatigue crack growth due to overloads. The main aim of this research program was to analyse the effect of overload ratio and number of overload peaks. The effect of underloads, before and after the overload blocks was also studied. The generalised equation of Paris-Erdogan type was used for modelling of obtained data on crack propagation under constant amplitude load.

Effects of electroplated zinc-nickel alloy coatings on the fatigue strength of AISI 4340 high strength steel

Voorwald, H. J. C.; Miguel, I. M.; Costa, M. Y. P.
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência Formato: 2599-2604
ENG
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56.02%
It is well known that fatigue behaviour is an important parameter to be considered in mechanical components subjected to constant and variable amplitude loadings. In combination with corrosion phenomenon, fatigue effects were responsible for proximally 64% of fails that occur in metallic parts of aeronautical accidents in the last 30 years. Recovered substrates have been extensively used in the aerospace field. Cadmium electroplating has been widely applied to promote protective coatings in aeronautical components, resulting in excellent corrosion protection combined with a good performance in cyclic loading. Ecological considerations allied to the increasing demands for corrosion resistance, resulted in the search for possible alternatives. Zinc-nickel alloys received considerable interest recently, since these coatings showed some advantages such as a good resistance to white and red rust, high plating rates and acceptation in the market. In this study the effects of zinc-nickel coatings electroplated on AISI 4340 high strength steel were analysed on rotating bending and axial fatigue strength, corrosion and adhesion resistance. Compressive residual stress field was measured by a X-ray tensometry prior to fatigue tests. Optical microscopy images showed coating thicknesses...

Estudo da propagação de trinca por fadiga sob carregamento de amplitude variável

Cristino, Luiz Fernando
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
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45.88%
For engineering projects that require high reliability levels, is often not enough know only physical and chemical material properties. It’s necessary understand the failure mode of these materials in operation to ensure security level in the project and establish more stringent criteria in the analysis of structural integrity. Due to this need, aircraft industry has been using aluminum alloys in their designs and projects. “Currently more than 70% of aircraft structures are built of high strength aluminum alloys among which stand out 7075-T6 and 2024-T3 alloys, which are considered basics for being used in the new alloys development.” (PASTOUKHOV & VOORWALD, 1995). Some years ago ALCOA develops Al 2524 alloy that has emerged as refinement of Al 2024 (Al, Cu. Mg) alloy, with purpose of improve fracture toughness and fatigue resistance on structural components. The present research addresses testing of fatigue crack propagation under variable amplitude loading for Al 2024 alloy, observing the interaction effects from application of overhead blocks and plastic zone at the crack tip and makes an analysis of fracture surface images; Para projetos de engenharia que exigem alto grau de confiabilidade, conhecer apenas as propriedades físicas e químicas dos materiais muitas vezes não é o suficiente. É preciso compreender o modo de falha destes materiais em operação para garantir uma maior segurança no projeto e estabelecer critérios mais rigorosos na análise de integridade estrutural. Em função dessa necessidade...

Estudo crítico do método de contagem de ciclos de Wang & Brown para a estimativa de vida à fadiga multiaxial

Paula, Frederico Arantes de
Fonte: Universidade de Brasília Publicador: Universidade de Brasília
Tipo: Dissertação
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36.17%
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Ciências Mecânicas, 2012.; O modelo proposto por Mamiya, Araújo e Castro para estimativa de vida á fadiga sob carregamentos multiaxiais apresenta resultados adequados para situações com amplitude de carga constante. Entretanto, a aplicação deste modelo para a previsão de vida sob condições de carregamento com amplitude variável necessita de um método de contagem de ciclos. O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo crítico da utilização do método proposto por Wang & Brown para identificação e contagem de ciclos no contexto da fadiga multiaxial. O trabalho compreendeu (i) a implementação computacional do método em linguagem Matlab, (ii) a implementação computacional, também em linguagem Matlab, de um algoritmo de simulação do comportamento elastoplástico para condições de carregamento multiaxial não proporcional do tipo tração-cisalhamento, (iii) a simulação numérica do comportamento elastoplástico correspondente e (iv) a verificação da possibilidade de associação de pares de semiciclos para a formação de ciclos relacionados aos caminhos de histerese elastoplásticos, da mesma forma que a observada no caso do método rainflow no contexto unidimensional. O estudo confirmou que o método de Wang & Brown é consistente com o método rainflow nas situações de histórias uniaxiais de carga...

Fadiga multiaxial sob carregamento de amplitude variável : avaliação do método de bannantine e socie

Rosalie, Beugre Ouronon Marie
Fonte: Universidade de Brasília Publicador: Universidade de Brasília
Tipo: Dissertação
POR
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36.01%
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2014.; O objetivo deste trabalho é avaliar uma metodologia de estimativa de vida à fadiga, com particular atenção a carregamentos multiaxiais de amplitude variável. A metodologia emprega o modelo de encruamento cinemático de Chaboche no cálculo das tensões e deformações no regime elasto-plástico cíclico estabilizado. Para estimar a vida à fadiga, utiliza-se o método de Bannantine-Socie, no qual (i) a técnica de contagem de ciclos rainflow é aplicada a cada plano material, (ii) o dano acumulado em cada plano é calculado com a regra de Palmgren-Miner e (iii) o plano crítico é definido como o plano onde o dano por fadiga é máximo. Para materiais com modo de falha por cisalhamento, a contagem de ciclos é feita sobre a história da deformação cisalhante e o dano à fadiga é calculado com o modelo de Fatemi-Socie. No caso de falha por tração, a história da deformação normal e o modelo de Smith-Watson-Topper são empregados. A avaliação da metodologia foi feita com base em vidas observadas em ensaios de fadiga relatados na literatura, realizados em corpos de prova tubulares submetidos a carregamento axial-torcional de amplitude constante e variável. Os corpos de prova foram fabricados em aço S45C e aço inoxidável 304. Para os dois aços investigados...

Implementação e avaliação da metodologia deformação-vida em componentes entalhados

Negrão, Gabriel Queiroz
Fonte: Universidade de Brasília Publicador: Universidade de Brasília
Tipo: Dissertação
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36.24%
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2014.; O objetivo deste trabalho é avaliar a metodologia deformação-vida no contexto de componentes entalhados submetidos a carregamentos de amplitude constante e variável. Esta metodologia baseia-se no método rainflow para identificação de ciclos de carregamento, nos métodos de Neuber ou de Molski-Glinka para estimativa das tensões e deformações na raiz do entalhe, nas relações de Morrow ou Smith-Watson-Topper para estimativa do dano à fadiga e na regra de acúmulo de dano de Palmgren-Miner para o cálculo do dano total produzido pelo carregamento. Um total de 101 ensaios de fadiga em componentes entalhados disponíveis na literatura, dos quais 53 realizados sob carregamento de amplitude constante e 48 sob carregamento de amplitude variável, foram utilizados para avaliar a metodologia. As melhores estimativas de vida foram obtidas combinando-se o método de Molski-Glinka com a relação de Morrow. Dentre as vidas estimadas para os ensaios sob carregamento de amplitude constante e variável, respectivamente 75% e 92% ficaram numa faixa de fator 3 no diagrama vida estimada vs. vida observada. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT; The aim of this work is to assess a strain-based fatigue life methodology...

Comportamento à fadiga de um material de uma ponte metálica centenária sob carregamentos complexos

Silva, António Luís Lima
Fonte: Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Publicador: Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro
Tipo: Dissertação de Mestrado
POR
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36.35%
Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica; A presente dissertação de mestrado tem como principal tema de estudo a análise do comportamento à fadiga de um material típico de pontes metálicas antigas, sob a acção de carregamentos de amplitude constante e variável. Esta caracterização visa essencialmente a avaliação das propriedades quer de resistência à iniciação de fendas quer de resistência à propagação das mesmas. Em particular, pretende-se caracterizar o material da ponte metálica centenária de Fão, localizada no concelho de Esposende. Apresenta-se uma caracterização do comportamento mecânico básico do material, recorrendo a um conjunto de ensaios que inclui ensaios de tracção, resiliência, metalurgia, observações das microestruturas (microscopia óptica e SEM) e durezas. Outro objectivo importante consistiu no estudo caracterização da resistência à fadiga do material sob o efeito de solicitações de amplitude variável. Para o efeito, realizaram-se de ensaios de fadiga para solicitações por blocos de amplitude variável e solicitações de amplitude constante com sobrecargas. Finalmente, foi elaborado um programa para a previsão da vida à fadiga de componentes estruturais, sob a acção de carregamentos de amplitude variável...

Crack propagation under variable amplitude loading

Abdelkader,Miloudi; Mokhtar,Zemri; Mohamed,Benguediab; Mohamed,Mazari; Abdelwaheb,Amrouche
Fonte: ABM, ABC, ABPol Publicador: ABM, ABC, ABPol
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/10/2013 EN
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45.94%
Experience shows that a damage induced by a given cycle is dependent on the loading history. In this regard, the objective of this paper is to study and describe the phenomenology of the loading history on crack propagation. Different loading configuration has been considered for fatigue crack propagation of XC38 steel; overload cycles followed by underload and vice versa were considered during propagation. Measure of crack opening has been made using compliance method. It is shown that the main parameters which cause retardation are the residual compressive stresses and the crack closure. The finite element modeling is used to calculate the evolution of residual stress profiles before and after application of the overload-underload cycle. It corroborates the hypotheses on the mechanisms behind, including those proposed on the residual stresses at the crack tip.

Non-linear individual and interaction phenomena associated with fatigue crack growth.

Codrington, John David
Fonte: Universidade de Adelaide Publicador: Universidade de Adelaide
Tipo: Tese de Doutorado
Publicado em //2008
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35.94%
The fatigue of materials and structures is a subject that has been under investigation for almost 160 years; yet reliable fatigue life predictions are still more of an empirical art than a science. The traditional safe-life approach to fatigue design is based upon the total time to failure of a virtually defect free component. This approach is heavily reliant on the use of safety factors and empirical equations, and therefore much scatter in the fatigue life predictions is normally observed. Furthermore, the safe-life approach is unsuitable for many important applications such as aircraft, pressure vessels, welded structures, and microelectronic devices. In these applications the existence of initial defects is practically unavoidable and the time of propagation from an initial defect to final failure is comparable with the total life of the component. In the early 1970’s, the aircraft industry pioneered a new approach for the analysis of fatigue crack growth, known as damage tolerant design. This approach utilises fracture mechanics principles to consider the propagation of fatigue cracks from an initial crack length until final fracture, or a critical crack length, is reached. Since the first implementation of damage tolerant design...

Application of refined plate theory to fracture and fatigue

Kotooussov, A.; Codrington, J.
Fonte: Bentham Science Publishers; Online Publicador: Bentham Science Publishers; Online
Tipo: Parte de Livro
Publicado em //2010 EN
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35.94%
The work presented here is a compendium of theoretical results obtained by the authors between 2005 and 2009. Among these results are comprehensive analysis of the three-dimensional elastic stress and displacement fields near a tip of a through-the-thickness crack, generalization of the classical strip-yield model for plates having a finite thickness, and development of an analytical approach for calculating the plasticity-induced crack closure and crack growth rates at constant and variable amplitude loading. As an application of the developed approach, new predictive models of various non-linear fatigue crack growth phenomena in plates of finite thickness were developed. These include computational models of crack growth under small-scale yielding conditions and constant amplitude loading, growth of a fatigue crack emanating from a sharp notch, and crack growth retardation phenomenon following an overload cycle. All theoretical predictions were extensively compared with previous numerical and experimental studies demonstrating a great potential of the refined plate theory in the analysis of fracture and fatigue problems.; Kotousov, A. and Codrington J.

Non-local energy based fatigue life calculation method under multiaxial variable amplitude loadings

SAINTIER, Nicolas; PALIN-LUC, Thierry; BÉNABÈS, Jérôme; COCHETEUX, Francis
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
EN_US
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46.14%
Reliable design of industrial components against high cycle multiaxial fatigue requires a model capable of predicting both stress gradient and load type effects. Indeed, taking into account gradient effects is of prior importance for the applicability of fatigue models to real structures. In this paper, a fatigue life assessment method is proposed for proportional and non-proportional multiaxial variable amplitude loadings in the range 104 –107 cycles. This method derives from the fatigue criterion initially proposed by Palin-Luc and Lasserre (1998) [2] and revisited by Banvillet et al. (2003) [16] for multiaxial constant amplitude loading. The new proposal consists of a complete reformulation and extension of the previ- ously cited energy based fatigue strength criteria. It includes two major improvements of the existing criteria. The first one consists in a fatigue criterion for multiaxial variable amplitude loadings while only constant amplitude loadings were considered in the above cited works. The second one is an extension to an incremental fatigue life assessment method for proportional and non-proportional multiaxial variable amplitude loadings. No cycle counting technique is needed whatever the variable amplitude load- ings type considered (uniaxial or multiaxial). The predictions of the method for constant and variable amplitude multiaxial loadings are compared with experimental results on specimens from literature and from new experiments on a ferrito-perlitic steel. The above mentioned method has been implemented as a post-processor of a finite element software. An application to a railway wheel is finally presented.; Thèse CIFRE avec la SNCF...

High-Cycle Fatigue Behaviour of Pure Tantalum under Multiaxial and Variable Amplitude Loadings

PALIN-LUC, Thierry; MARECHAL, David; SAINTIER, Nicolas; NADAL, François
Fonte: Trans tech Publications inc. Publicador: Trans tech Publications inc.
EN
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66.07%
Due to its specific mechanical properties, tantalum is often used in strength-demanding military applications. High-cycle fatigue (HCF) behaviour of pure tantalum, however, has been rarely reported and the mechanisms at stake to account for deformation under cyclic loadings are still badly understood. This paper aims at better understanding the fatigue behaviour of tantalum and at clarifying the mechanisms of damage formation encountered under such loadings. HCF experiments performed at room temperature on commercially-pure tantalum are presented. Mean stress effects were investigated in the aim of clarifying the interaction between fatigue and creep. Fracture mechanisms were observed to vary from intergranular to transgranular depending on applied stress amplitude and mean stress. Damage mechanisms were investigated under tension and torsion. Results are analyzed in the light of existing fatigue criteria, the limitations of which are discussed. Finally, complex sequential loadings, representative of in-service loadings, were applied to tantalum smooth specimens. The contribution of each loading sequence to the overall damage was quantified and analyzed in terms of linear or non-linear cumulative damage rule

Fatigue analysis of thin AlMgSi welded joints under constant and variable amplitude block loadings

Pinho-da-Cruz, J. A. M.; Ferreira, J. A. M.; Costa, J. D. M.; Borrego, L. F. P.
Fonte: Universidade de Coimbra Publicador: Universidade de Coimbra
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: aplication/PDF
ENG
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45.91%
This paper reports the fatigue behaviour of thin AlMgSi1 aluminium alloy weldments and the improvement in fatigue strength due to post-weld treatments. Several fatigue tests were performed using two distinct types of thin welded joints, T and single lap, manufactured using a 6xxx series aluminium alloy, and the efficiency of fatigue life improvement techniques, such as post-weld heat treatment and weld toe's burr dressing, was studied. Both the post-weld heat treatment and the burr dressing produced a fatigue strength improvement. This fact is discussed, for both geometries, in the context of the initiation and propagation phases contribution to total fatigue life. Finally, several fatigue tests were performed under variable amplitude block loading using T6 post-weld heat-treated single lap joints, and the correspondent fatigue lives were compared with the predictions of Miner's rule.; http://www.sciencedirect.com/science/article/B6V59-480CN2C-2/1/ef6815883b0431d9a8aa0d0d77743ffb

Analise de retardo na propagação de trincas de fadiga em uma chapa de aluminio 2024-T3 submetida a carregamentos de amplitude variavel

Carlos Carvalho Engler Pinto Junior
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 24/05/1989 PT
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46%
A maior parte das falhas de estruturas metálicas particularmente na indústria aeronáutica, é devido à ação de cargas cíclicas (fadiga), que podem provocar o surgimento e a propagação de trincas no material. Quando o espectro de cargas apresenta amplitudes variáveis, ocorrem efeitos de interação entre a "história dq carregamento" (sequência de aplicação das cargas) e a taxa de propagação da trinca. Dentre estes efeitos de interação, o mais importante é o retardo na propagação da trinca, que pode aumentar consideravelmente a vida útil da estrutura trincada. O objetivo principal deste trabalho é analisar e quantificar o retardo na propagação de trincas em uma chapa fina da liga de alumínio de alta resistência 2024- T3, comparando os modelos matemáticos existentes para representar este fenômeno. Foram realizados ensaios do tipo sequencial alto-baixo, para diferentes tamanhos dê trinca e relação de sobrecarga (Rsc = Kmaxa/ Kmaxb). Verificou-se experimentalmente que o retardo é proporcional à Rsc, e que o efeito do retardo permanece pelo menos até que a ponta da trinca atinja o fim da zona plástica induzi da pela carga alta. Uma comparação dos resultados experimentais com os modelos de Willemborg e Wheeler mostrou que estes não representam de maneira correta o comportamento da trinca. Foi desenvolvida uma expressão para corrigir o tamanho da zona plástica para condições intermediárias entre tensão plana e deformação plana. Com esta expressão corrigida...

A Modified Nonlinear Damage Accumulation Model for Fatigue Life Prediction Considering Load Interaction Effects

Gao, Huiying; Huang, Hong-Zhong; Zhu, Shun-Peng; Li, Yan-Feng; Yuan, Rong
Fonte: Hindawi Publishing Corporation Publicador: Hindawi Publishing Corporation
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 20/01/2014 EN
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36.02%
Many structures are subjected to variable amplitude loading in engineering practice. The foundation of fatigue life prediction under variable amplitude loading is how to deal with the fatigue damage accumulation. A nonlinear fatigue damage accumulation model to consider the effects of load sequences was proposed in earlier literature, but the model cannot consider the load interaction effects, and sometimes it makes a major error. A modified nonlinear damage accumulation model is proposed in this paper to account for the load interaction effects. Experimental data of two metallic materials are used to validate the proposed model. The agreement between the model prediction and experimental data is observed, and the predictions by proposed model are more possibly in accordance with experimental data than that by primary model and Miner's rule. Comparison between the predicted cumulative damage by the proposed model and an existing model shows that the proposed model predictions can meet the accuracy requirement of the engineering project and it can be used to predict the fatigue life of welded aluminum alloy joint of Electric Multiple Units (EMU); meanwhile, the accuracy of approximation can be obtained from the proposed model though more simple computing process and less material parameters calling for extensive testing than the existing model.

A non-linear damage accumulation fatigue model for predicting strain life at variable amplitude loadings based on constant amplitude fatigue data

Beckman, S. P.; Huffman, P. J.
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 02/10/2012
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56.29%
A new phenomenological technique for using constant amplitude loading data to predict fatigue life from a variable amplitude strain history is presented. A critical feature of this reversal-by-reversal model is that the damage accumulation is inherently non-linear. The damage for a reversal in the variable amplitude loading history is predicted by approximating that the accumulated damage comes from a constant amplitude loading that has the strain range of the particular variable amplitude reversal. A key feature of this approach is that overloads at the beginning of the strain history have a more substantial impact on the total lifetime than overloads applied toward the end of the cycle life. This technique effectively incorporates the strain history in the damage prediction and has the advantage over other methods in that there are no fitting parameters that require substantial experimental data. The model presented here is validated using experimental variable amplitude fatigue data for three different metals.; Comment: 7 pages, 10 figures

Influence of loading sequence and stress ratio on Fatigue damage accumulation of a structural component

Pereira,Hélder F. S. G.; Jesus,Abílio M.P. de; Ribeiro,Alfredo S.; Fernandes,António A.
Fonte: Sociedade Portuguesa de Materiais Publicador: Sociedade Portuguesa de Materiais
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2008 EN
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56.23%
This paper presents experimental results about the fatigue damage accumulation behaviour of a structural component made of P355NL1 steel. The structural component is a rectangular double notched plate. Two and multiple alternated constant amplitude block sequences were applied for various combinations of remote stress ranges. Three stress ratios were investigated, namely R=0, R=0.15 and R=0.3. Variable amplitude blocks were also investigated according predefined stress spectra. Constant amplitude data was also generated which is applied for damage calculation purposes. In general, the block loading demonstrates that fatigue damage evolves nonlinearly with the number of loading cycles, function of the load sequence, stress level and stress ratios. Generally, the application of variable amplitude loading suggests an important stress ratio effect on fatigue damage accumulation. In particular, a clear load sequence effect is verified for the two block loading, with null stress ratio. For the other (higher) stress ratios, the load sequence effects are almost negligible; however the damage evolution still is non-linear.