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"Análise de Falha das lâminas Ti6Al4V de um compressor industrial de turbinas a gás" Causa da falha: fratura prematura Desgaste na raiz das lâminas➢ Revestimento da região de contato entre p disco e a raiz danificado Início de rachaduras○ ➢ Simulação mostrou qie a concentração máxima de tensão ocorreu na região de encaixe e nessa região havia movimento repetitivo de atrito por fricção. Portanto a causa foi fadiga por atrito. Foi sugerido: Revestir a raiz da lâmina com um material mais atualizado: Seremetel - W → Muito danificado,○ Pulverização por plasma→ Maior resistência ao desgaste por fricção.○ • Aeronave f4 fhatom (falha no flap) Causada pela quebra do atuador do flap durante o voo Sem corrosão➢ Duas regiões com características distintas➢ Anotações - ap quarta-feira, 21 de julho de 2021 14:37 Página 1 de CMat Houve falha por fadiga cíclica Zona I: fadiga cíclica➢ Zona II: microvoids provindos de tensão axial➢ Um outro componente deixava uma marca em fomra de V no atuador, esse local virou ponto de nucleação das trincas e o carregamento cíclico acelerou isso. Além disso a área transversal da peça é muito pequena, com o surgimento das trincas, o rompimento foi facilitado Página 2 de CMat trincas, o rompimento foi facilitado E a peça estava sujeota a tensões assimétricas solução: mudar o método de junção para um semicírculo ao invés de um triângulo FALHA DE FADIGA Fadiga: redução da capacidade de carga Incidente Uma das hélices quebrou durante o voo Zona I - Linhas da fadigas em circulos semielipiticos resultantes dos carregamentos cíclicos; Zona II - superfície danificada apresentou alguns defeitos dúcteis Página 3 de CMat Zona II - superfície danificada apresentou alguns defeitos dúcteis Por isso, foi proposto, ensaio de corpo de prova liso ou entalhado sob as condições de serviço, ensaio da estrutura sob ação de carregamento, projeto com tolerâcia ao dano e projeto de falha em segurança. Análise metalúrgica de falha em parafuso de encaixe de aço maraging usado no sistema de separação de um veículo de lançamento de satélites Falha em um dos parafusos de cisalhamento do sistema de ejeção do últimos estágio de um VL. Material: aço maraging (amplamente usados em aplicações aeroespaciais) Página 4 de CMat Tipo de falha: corrosão (detectada por espectroscopia, a qual identificou picos de cloro) Outro parafuso analisado não falhou. O mesmo também apresentava corrosão e pites. Assim, concluiu-se que houve corrosão sob tensão até a ruptura. Sugestão: controle do ambiente de armazenamento, inspeção periódica, uso de graxa a base de cálcio, troca da graxa periodicamente e proteção catódica. Análise de Fallha O avião analisado sofreu uma SÉRIE de falhas em um curto tempo, e teve seu certificado confiscado após dois anos de operação A ASA ROMPEU COMPLETAMENTE!!!!! Altitudes maiores que o comum , maior necessidade de pressurização➢ Fadiga ▪ Página 5 de CMat Fadiga ▪ Erros de projetos: , janelas quadradas Recorte quadrado na fuselagem (antena ALD) Segundo fator: janelas quadradadas (cantos vivos) SOLUÇÕES Mudança do formato e tamanho das janelas; Cuidado com a instalação de itensa na fuselagem; Página 6 de CMat Cuidado com a instalação de itensa na fuselagem; Estudo de Caso de Análise de Falhas - United Airlines Voo 232 O motor explodiu durante o voo, os destroços cortaram as linhas dos sistemas hidráulicas e isso tornou as superfície incontroláveis. Assim, o avião teve q fazer pouso forçado. Pressuposto: falha > revisão dos sistemas, uma ranhura defectiva passou despercebida pelos controles de qualidade Os esforços foram demais para a ranhura que acabou cedendo. A vibração intensa na rachadura explodiu parte da hélice que atingiu a turbina. Foram identificadas impurezas no titânio da turboélice. Vale ressalatar que mesmo um pequeno volume do titânio contaminado torna todo material vizinho frágil. E apesar de pequena essa ranhura cresceu ao longo dos anos. Isso motivou a indústria a adotar o VAR (fusão por arco à vácuo), paa diminuir o risco de contaminação dos materiais. Ruptura de uma lâmina de um motor fundido a gás motor de turbina a gás experimental,➢ após a desmontagem foi notada uma fratura próxima a haste. A imagem abaixo foi obtida por microscópio ótico, e nela são mostradas as marcas típicas por fadiga por rachadura no aerofólio. A fadiga começou na junção do aerofólio junto a haste Página 7 de CMat A fadiga começou na junção do aerofólio junto a haste Foram encontradas marcas de usinagem O que deve ser feito: mais cuidado ao fazer usinagem, inspeções regulares antes de realizar montagem e teste. Voo CI611 da China Airlines Os exames das seções se deu por fadiga, a aeronave sofreu danos na fuselagem próximo a cauda. A falha estrutural revelou muitos arranhões longitudinais (anterior e posterior) existentes no superfície superficial. Como as rachaduras continuaram a crescer em comprimento, o dobrador externo evitou que a superfpicie subjacente se projetasse para fora no lugar de modo que qualquer dano óbvio não fosse aparente. Análise de Falha do Fixador de Liga de Titânio (Ti6Al4V) usado na Aplicação Aeroespacial Rompimento de um parafuso de liga de titânio usado na fixação de motor aeroespacial Página 8 de CMat A imagem acima mostra o as trincas e pites, o q indica que o tratamento não foi realizado devidamente. A boa resistencia do material levou ao descarte da hipóteses de corrosão, então foi considerado fadiga em pontos de contornos de grão, semelhantes a corrosão por pites. A análise revelou que houve processo inadequado de fabricação. A microestrutura deteriorou as propriedades do meterial. Possivelmente o ocorrido foi devido ao canto vivo presente entre a cabeça do parafuso e a haste. Solução: fazer o processamento adequado do parafuso, especialmente seu tratamento térmico, para que sua microestrutura desejada fique uniforme sobre o mesmo, assim, contendo suas propriedades termomecânicas definidas para seu regime de operação. Voo 123 da Japan Airlines descompressão na cauda da aeronave que levou ao acidente. Recapitulando: alguns anos antes do acidente a cauda foi danificada e não foi feito os devidos reparos. Isto ocasionou a perca de resistência à fadiga e levou a rachadura dos rebites após diversos ciclos de pressurização. Dano por fadiga. Etapas: Nucleação, crecismento de bandas e deslizamento, crescimento da trinca e fratrura final. Causas: Dano na empenagem, reparo inadequado, ruptura por fadiga, descompresão explosiva, perda da EV, perda dos sistemas hidráulicos. Página 9 de CMat A figura mostra a ausência da EV. Soluções: Projeção de sistema hidráulico mais eficaz, reparo correto do anteparo, estudos maiores após reformas na aeronave quanto a vida útil da peça. Página 10 de CMat
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