[pt] ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE MODELOS DE FADIGA MULTIAXIAL BASEADOS EM PLANO CRÍTICO

[en] COMPARATIVE ANALYSIS BETWEEN MULTIAXIAL FATIGUE MODELS BASED IN CRITICAL PLANE

[pt] BRUNO PINTO ARAUJO

[pt] FADIGA MULTIAXIAL

[pt] GOODMAN

[pt] MCDIARMID

[pt] FINDLEY

[pt] LIU

[pt] SMITH-WATSON-TOPPER

[pt] BROWN-MILLER

[pt] FATEMI-SOCIE

[pt] RACETRACK

[pt] PLANO CRITICO

[en] MULTIAXIAL FATIGUE

[en] GOODMAN

[en] MCDIARMID

[en] FINDLEY

[en] LIU

[en] SMITH-WATSON-TOPPER

[en] BROWN-MILLER

[en] FATEMI-SOCIE

[en] RACETRACK

[en] CRITICAL PLANE

[pt] Frequentemente, componentes mecânicos são solicitados por carregamentos complexos, em que suas direções variam com o tempo, podendo levar a uma falha por fadiga multiaxial. Nestas condições, o dimensionamento a partir de critérios uniaxiais tradicionais podem resultar em previsões não conservativas. Normas técnicas e livros de projeto de máquina, em sua maioria, não abordam as novidades acerca do tema. Por outro lado, diversos critérios de falha por fadiga multiaxial podem ser encontrados na literatura. Esta dissertação tem como principal objetivo verificar alguns destes critérios, em que utilizam abordagem por plano crítico, tais como: Findley, McDiarmid, Goodman Generalizado, Brown-Miller, Fatemi-Socie, Smith-Watson-Topper e Liu. Para tanto, foi desenvolvido um algoritmo capaz de calcular vida sob fadiga multiaxial através de critérios de plano crítico. O algoritmo conta com um filtro de amplitude misto: por projeção e Racetrack; dois métodos de contagem de ciclo: Rainflow de plano crítico e Wang-Brown modificado; um método de perfil equivalente por Momento de Inércia; bem como todos os modelos de fadiga multiaxial acima citados. A resposta do aço 304L para uma série de carregamentos tração x cisalhamento foi avaliada pelo algoritmo. Concluiu-se que, para estas situações, os modelos de Fatemi-Socie e Brown-Miller realizaram previsões mais acertadas, e de forma geral conservativas.

[en] Frequently, mechanical components are subjected to complex loads, in which its directions vary with time, possibly leading to a failure by multiaxial fatigue. In these conditions, designing by uniaxial fatigue criterium might provide unconservative life predictions. Usually, standards and design books don’t mention much of new comes at multiaxial fatigue. On the other hand, innumerous multiaxial fatigue failure criterium can be found in literature. This dissertation, has a main goal of verifying some of these criteria, in which critical plane approach is used, such as: Findley, McDiarmid, Goodman Generalized, Brown-Miller, Fatemi-Socie, Smith-Watson-Topper e Liu. For that, it was developed an algorithm capable of computing multiaxial fatigue life by critical plane method. The algorithm includes a double layer amplitude filter: by partition and racetrack filter; two cycle counting methods: Critical plane Rainflow and Modified Wang-Brown; a path equivalent method by Moment of Inertia; as well as all multiaxial fatigue models listed above. The behavior of an 304L Steel subjected to traction x torsion history loads was verified with the algorithm. It was concluded that, for this situation, Fatemi-Socie and Brown-Miller models showed better predictions.

JAIME TUPIASSU PINHO DE CASTRO

MARCO ANTONIO MEGGIOLARO

JAIME TUPIASSU PINHO DE CASTRO

MARCO ANTONIO MEGGIOLARO

FERNANDO PEREIRA DUDA

PAULO PEDRO KENEDI

2021-10-11

2019-10-01

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