Estudo da influência da topologia dos furos na taxa de propagação de trincas

Resumo

O processo de furação para uniões parafusadas ou rebitadas de componentes são muito usuais na indústria naval, aeronáutica, mecânica e civil. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo estudar, a partir da simulação computacional, a influência da geometria dos furos (passante, chanfrado e adoçado) na propagação de trincas quando submetidas a carregamentos de natureza estática e dinâmica. Para a avaliação de trinca estática foi considerada falha quando o fator de intensidade de tensão (FIT) supera a tenacidade à fratura do material (KIc). No caso de fadiga, foi considerado a condição de pequena zona de plastificação de ponta de trinca e a Lei de Paris para determinação da região II da curva dadN x DeltaK. Inicialmente foi realizada uma análise paramétrica da geometria dos furos para obter uma topologia que resultasse em menor descontinuidade do campo de tensões e consequentemente menor influência no crescimento da trinca estática. A topologia de melhor desempenho foi utilizada na sequência para o estudo da taxa de crescimento de trinca em fadiga considerando a Lei de Paris. Os ensaios numéricos foram realizados em um corpo de prova em alumínio 7075-T6 resultando em curvas dadN x DeltaK com boa concordância com a literatura.