[pt] ESTUDO DA CORRELAÇÃO ENTRE RATCHETING UNIAXIAL E RELAXAÇÃO DA TENSÃO MÉDIA EM MATERIAIS METÁLICOS

[en] STUDY OF THE CORRELATION BETWEEN UNIAXIAL RATCHETING AND MEAN STRESS RELAXATION IN METALLIC MATERIALS

[pt] ROBERTA CRISTINA DE OLIVEIRA MADEIRA

[pt] CORRELACAO

[pt] FADIGA UNIAXIAL

[pt] DEFORMACAO MEDIA NAO NULA

[pt] TENSAO MEDIA NAO NULA

[pt] RELAXACAO DA TENSAO MEDIA

[pt] RATCHETING UNIAXIAL

[en] CORRELATION

[en] UNIAXIAL FATIGUE

[en] NON-ZERO MEAN STRAIN

[en] NON-ZERO MEAN STRESS

[en] MEAN STRESS RELAXATION

[en] UNIAXIAL RATCHETING

[pt] Ratcheting uniaxial é um fenômeno que ocorre em materiais metálicos submetidos a carregamentos uniaxiais cíclicos não balanceados controlados por tensão, i.e., nos quais a tensão média não é nula. Nesse caso, o material sofre acúmulo sucessivo de deformações plásticas a cada ciclo, com sinal igual ao da componente média aplicada (e.g. acúmulo de deformações trativas para tensão média trativa). Outro fenômeno presente em histórias uniaxiais não-balanceadas é a relaxação da tensão média (mean-stress relaxation), no qual ocorre o problema inverso do ratcheting uniaxial: nesse caso, o material é submetido a carregamentos uniaxiais cíclicos não-balanceados controlados por deformação, i. e., com deformação média não-nula, o que provoca uma sucessiva redução da tensão média resultante até zero. O estudo desses dois fenômenos complementares são importantes, pois as vidas à fadiga de materiais metálicos são afetadas pelos efeitos das tensões médias que podem relaxar, e podem ser abreviadas por falhas prematuras do material caso deformações plásticas acumuladas de ratcheting atinjam a ductilidade do material. Para o estudo desses fenômenos, serão realizados em corpos de prova metálicos ensaios de fadiga uniaxial sob controle de tensão ou de deformação, ambos com componentes médias não-nulas. A partir dos experimentos, espera-se ajustar modelos matemáticos, ou propor novos modelos para ajustar as taxas de ratcheting ou de relaxação da tensão média, e eventualmente estabelecer uma correlação entre esses dois fenômenos.

[en] Uniaxial Ratcheting is a phenomenon that occurs in metallic materials submitted to unbalanced cyclic uniaxial loads controlled by stress, that is, in which the mean stress is not zero. In this case, the material suffers successive accumulation of plastic deformations at each cycle, with a sign equal to the average applied component (usually an accumulation of deformations in tensile for mean tension in tensile). Another phenomenon present in unbalanced uniaxial histories is mean-stress relaxation, in which the inverse problem of uniaxial ratcheting occurs: in this case, the material is subjected to unbalanced cyclic uniaxial loadings controlled by strain, that is, with non-zero mean strain, which causes a successive reduction of the resulting mean stress to zero. The study of these two complementary phenomena is important, as the fatigue lives of metallic materials are affected by the effects of average stresses that can relax, and can be abbreviated by premature failure of the material if accumulated plastic deformations from ratcheting reach the material s ductility. For the study of these phenomena, uniaxial fatigue tests under stress or strain control will be performed on metallic specimens, both with non-zero mean components. From the experiments, it is expected to adjust mathematical models or to propose new models to adjust the rates of ratcheting or relaxation of the mean stress, and eventually establish a correlation between these two phenomena.

MARCO ANTONIO MEGGIOLARO

2021-07-13

[pt] TEXTO

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.53657