Banca de DEFESA: AURÉLIO CAETANO FELICIANO

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : AURÉLIO CAETANO FELICIANO
DATA : 22/09/2025
HORA: 14:30
LOCAL: Microsoft Teams
TÍTULO:

Determinação de plano crítico em fadiga multiaxial com estimativa de amplitude de tensão cisalhante em componentes mecânicos através de diferentes critérios de falha

PALAVRAS-CHAVES:

Fadiga multiaxial. Plano crítico. Índice de erro. Custo computacional.

PÁGINAS: 88
RESUMO:

A fadiga multiaxial é a principal causa de falhas em componentes mecânicos sob ação
de carregamentos cíclicos, mesmo abaixo do limite de escoamento. A complexidade
dos estados multiaxiais de tensão exige modelos de fadiga mais avançados que os
modelos uniaxiais. Este trabalho analisa modelos multiaxiais baseados no plano
crítico, considerando tensões médias e diferentes condições de carregamento. O estudo
visa avaliar a precisão de previsão de falha de componentes mecânicos metálicos e
ligas metálicas e, compreender os mecanismos físicos de dano para melhorar a
segurança e a confiabilidade no projeto de engenharia. Considerando os modelos de
fadiga como Método do Máximo Retângulo Circunscrito (MMRC), o Método do
Momento de Inércia (MOI), Método da Máxima Variância (MVM) e o Método de
Socie, relacionados aos critérios de falha de Susmel e Lazzarin correlacionado ao
Método da Curva de Wohler Modificado (MCWM) e o critério de Findley, é possível
determinar a estimativa do plano de falha do material e índice de erro de previsão deste
de acordo com as características de cada modelo e ainda, estabelecer uma comparação
dos resultados obtidos em cada estratégia analítica. Juntamente com os resultados
obtidos, tem-se a possibilidade de avaliar o custo computacional do cálculo destes
parâmetros e assim, correlacionar todas possibilidades de determinar a falha por fadiga
do material. Pelo critério de Susmel e Lazzarin, em carregamentos síncronos e em fase
sob tensão média igual a 0 𝜎𝑚 = 0, os componentes mecânicos estudados tem um
índice de erro de aproximadamente ± 15% como esperado de acordo com as
propriedades mecânicas e de carregamentos dos materiais. Já em condições de
carregamento assíncronos e fora de fase, os índices de erro no critério de Susmel e
Lazzarin podem chegar a ± 20% nos modelos de fadiga de MOI e MVM. No critério
de falha de Findley, carregamentos sob tensão média diferente de zero 𝜎𝑚 ≠ 0, além
de representarem a maioria dos ensaios abordados neste trabalho, apresentam índices
de erro que podem se aproximar de 40% de acordo com as limitações físicas dos
modelos de fadiga testados como o Modelo de Socie. Independente do modelo e do
critério de falha, ainda grande parte dos componentes ensaiados apresentam seu plano
crítico a 90º, ou seja, por mais que a trajetória das tensões possa ser excêntrica, em
carregamentos multiaxiais mais conservadores, o dano está presente na ortogonalidade
da ação das tensões. E com a implantação de linguagem computacional adequada, temse a determinação do custo computacional na estimativa do plano crítico, o que também
é função da natureza do modelo de fadiga utilizado nesta determinação. Em que se
destaca a capacidade de estimativa do plano crítico: o modelo de fadiga do Método da
Máxima Variância que alcança resultados em unanimidade, mais rápidos que os
modelos de MOI e MMRC. Assim, conclui-se que, mesmo com as características
individuais de cada modelo e critério de falha por fadiga, todos eles são estratégias
eficazes e precisas na previsão de falha de um componente mecânico.

 

MEMBROS DA BANCA:
Interno - 1523261 - COSME ROBERTO MOREIRA DA SILVA
Interno - 1722212 - EDER LIMA DE ALBUQUERQUE
Presidente - 1249764 - JORGE LUIZ DE ALMEIDA FERREIRA
Externa à Instituição - Thamise Sampaio Vasconcelos Vilela - IFG