DETERMINAÇÃO DA MAGNITUDE DE CONCENTRADORES DE TENSÃO SEMI-CIRCULARES COMPOSTOS

  • Leonardo Rozalino Souza
  • Eduardo Atem de Carvalho
  • Júlia Py Braga Teixeira
  • Carlan Ribeiro Rodrigues
Palavras-chave: Fator de Concentração de Tensão, Material Frágil, Operações de Corte

Resumo

As operações de corte em materiais frágeis podem introduzir defeitos que se comportam como trincas ao redor do entalhe gerado. Quando estas peças são submetidas à tração ou flexão a falha é precoce. O presente trabalho avalia um caso onde os Fatores de Concentração de Tensão (Kt) são gerados pela presença de entalhe do tipo composto. O modelo usa um entalhe em “U” profundo, que surge na raiz de um entalhe circular bem maior (Rcirc >> rU) Avaliou-se o valor dos concentradores de tensões pelo Método de Elementos Finitos (MEF). O entalhe composto gerado tem a forma de um entalhe em “U” que se origina na raiz de um entalhe maior, semicircular, simulando defeitos radiais surgidos ao longo do círculo. O entalhe em “U” tem raio fixo de 0.125mm e o semicircular tem raio também fixo de 2.0mm. A profundidade de “U” varia para o entalhe simples com razões a/H: 0.10, 0.15, 0.20, 0.22, 0.25, 0.30, 0.40. 0.50 e 0.60. Para o entalhe composto, foram simulados entalhes com relação a/H de 0.22, 0.25, 0.30, 0.40, 0.50, variando-se a profundidade do entalhe em “U” Com os resultados presentes foi possível determinar que a partir de a/H = 0.3 não há mais diferença significativa entre os dois tipos de entalhe e, portanto, a ruptura do material é controlada totalmente pelo entalhe em “U”. A comparação dos resultados de MEF com valores da literatura indicam concordância muito boa (menos de 5%) para entalhes em “U”, isto indicando a correta análise de MEF. Para entalhe simples, polinômios de 4º grau descreveram Kt; A partir de determinadas profundidades, o Kt do entalhe composto se iguala ao do entalhe simples e a partir desse ponto o comportamento do entalhe composto é controlado pelo entalhe em “U”
Publicado
25-04-2013