Modelos Não Lineares do Método dos Elementos de Contorno para ...

3.11 – Fadiga dos Materiais
f t
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Figura 3.12 Lei coesiva exponencial.
No domínio da fadiga emprega-se o termo “vida útil” para se referir ao número
de ciclos de carregamento que uma estrutura pode ser submetida antes da ocorrência de
sua falha ou ao número de ciclos para o qual a estrutura foi projetada à fadiga. Apesar
deste tema ser abordado em livros que tratam da mecânica da fratura, como os já
discutidos anteriormente, maiores detalhes sobre fadiga e comportamento micro
mecânico das estruturas nessa condição podem ser encontrados em SURESH (2004) e
SAXENA (1998).
Em geral a vida útil de uma estrutura pode ser divida de acordo com a evolução
do processo de danificação ao qual esta é sujeita, sob a ação dos carregamentos.
Existem diferentes tipos de danos causados por fadiga em componentes estruturais.
Inicialmente micro-defeitos, inerentes a estrutura dos materiais, podem crescer e nuclear
uma fissura e esta propagar até a ocorrência da ruína. Assim, a evolução do dano sob
fadiga pode ser classificada nos seguintes estágios.
1) Mudanças micro-estruturais que causam nucleações e danos permanentes.
2) Criação de fissuras microscópicas.
3) Crescimento e coalescência de microfissuras e formação de fissuras
Capítulo 3 – Mecânica da Fratura e Contato______________________________________
∆U
dominantes que poderão, eventualmente, conduzir a falha.
4) Propagação estável das macrofissuras.
5) Instabilidade estrutural e fratura da estrutura.
A formação de fissuras corresponde ao período de nucleação o qual depende de
vários fatores, como: carregamento, propriedades do material, acabamento da
superfície, dentre outros. Diversas estruturas são submetidas a carregamentos cíclicos
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