DETERMINAÇÃO DA MAGNITUDE DE CONCENTRADORES DE TENSÃO SEMI-CIRCULARES COMPOSTOS

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”