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ApostilaMecanicaFratura

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MECÂNICA
DA
FRATURA
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ÍNDICE
1. INTRODUÇÃO
2. CONCEITOS METALÚRGICOS
3. MECÂNICA DA FRATU RA L INEAR ELÁSTICA
(MFLE)
4. MECÂNICA DA FRATU RA ELASTO-PLÁSTICA
(MFEP)
5. BIBLIOGRAFIA
Elaborado por
Cleber Fortes - Eng. Metalúrgic o, MSc.
Assistê ncia Técnica Consumíveis
- ESAB BR
Última revisão em 01/10/2003

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1.
INTRODUÇÃO
A Mecânica da Fratura Linear Elástica surgiu em funç ão das
limitaçõ es na aplicaç ão do s conc eitos tradiciona is para pre ver o com-
portamento dos materia is quanto à presenç a de desc ontinuidad es
internas e su perficiais.
Por sua vez, a Me cânica da Fratura Elasto- Plás tica s urgiu em
função das limitações na aplicação do critéri o de KIc da Mecânica da
Fratura Line ar Elástica em materiais d úcteis, onde a existência de
uma zo na p lást ica de tamanho s ignificati vo e m relaç ão à espessura
invalida as considerações de tensõ es elásticas na ponta da tri nca
controlando o proces so de f ratura.
A ten acidade à fratura de i niciação é considera da uma propri-
edade do material e p ortanto de ve ser independen te de tamanho,
geometria e veis de car regam ento para um m ateri al com uma de-
terminada microestrutura. Uma medição confiável de tenacidad e à
fratura é um pré-req uisito para o projeto de compon entes estrut urais
com base nos pr incípios da Mecânica d a Fratura.
Existem mét odos padronizad os para a determinaç ão da te na-
cidade à fratura sob condi ções de deformação plan a (KIc), que são
válidos qu ando o taman ho da zon a plást ica à frent e da po nta da trinc a
é pequeno.
No entanto, para materia is que apres entam uma parcela
significati va d e plast icidade antes do c resc imento estável da trinca , os
métodos de KIc não são m ais aplicá veis. Sob tais sit uações , a Mecâ-
nica da Frat ura El asto-Plás tica u tiliza di versos méto dos para lidar com
relações não linear es entre o c ampo de tensões e o de deformaç ões,
como, por e xemplo, o CTOD e a integra l J.
O método CTOD baseia- se na medição d o des locamento da
abertura da ponta da trinc a como parâ metro crítico de inic iação do
processo de fratura.
O m étodo da inte gral J in troduz um tratamento m atemát ico