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TÍTULO:

AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO EM FADIGA E DA TENACIDADE À FRATURA EM FLEXÃO DA LIGA DE ALUMÍNIO AA7075

Palavras chaves: Fadiga, Tenacidade à fratura, AA7075, Resistência dos materiais.

RESUMO

A grande variedade de ligas comerciais de alumínio e de tratamentos térmicos fornece combinações específicas de resistência mecânica, tenacidade à fratura, resistência à fadiga, resistência à corrosão, soldabilidade e conformabilidade. Estas características, aliadas a elevadas relações resistência / peso específico, fazem com que as ligas de alumínio sejam umas das melhores escolhas para diversas aplicações de engenharia e principalmente na indústria aeronáutica, onde as ligas quaternárias Al-Zn-Mg-Cu da série 7XXX e as ternárias Al-Cu-Mg da série 2XXX foram desenvolvidas em grande escala para uso em aplicações estruturais. Este trabalho tem como objetivo estudar o comportamento da liga de alumínio AA7075 quando submetido a carregamentos dinâmicos, tendo como principais resultados a análise da vida em fadiga até a nucleação de uma pequena trinca e a tenacidade à fratura devido à propagação dessa trinca ao longo da seção transversal de um corpo de prova para ensaio de tenacidade à fratura em flexão.

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SUMÁRIO:

Pág. RESUMO. 1 INTRODUÇÃO. 3 OBJETIVO. 3 JUSTIFICATIVA. 3 REVISÃO DA LITERATURA. 4 1.– Características e Propriedades das Ligas da Série 7XXX. 4 1.1. – O Alumínio e a Liga AA7075. 4 2. – Mecânica da fratura linear elástica (MFLE). 5 3. – Tenacidade à fratura. 6 3.1 – Metodologias utilizadas na determinação da tenacidade à fratura. 7 3.1.1 – Metodologia convencional. 7 3.1.2 – Pré-trincamento. 9 METODOLOGIA. 10 1 – O corpo de prova. 10 2 – Equipamentos e dispositivos de ensaio. 10 3 – Procedimento de ensaio. 11 CRONOGRAMA DE ATIVIDADES. 12 PRINCIPAIS CONTRIBUIÇÕES ESPERADAS. 12 PARTICIPAÇÃO DE EQUIPE EXECUTORA. 12 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS. 13

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INTRODUÇÃO.

Os materiais sempre desempenharam um importante papel na elaboração de conceitos relacionados com o projeto e montagem de aviões. Antes da 1a Guerra Mundial as estruturas eram compostas basicamente de madeira, mas devido à escassez da mesma, além de problemas relacionados à anisotropia, absorção de umidade, instabilidade dimensional e vulnerabilidade, iniciou-se o estudo e domínio dos metais, principalmente das ligas de alumínio.

A grande variedade de ligas comerciais de alumínio e de tratamentos térmicos fornece combinações específicas de resistência mecânica, tenacidade à fratura, resistência à fadiga, resistência à corrosão, soldabilidade e conformabilidade. Estas características, aliadas a elevadas relações resistência / peso específico, fazem com que as ligas de alumínio sejam umas das melhores escolhas para diversas aplicações de engenharia e principalmente na indústria aeronáutica, onde as ligas quaternárias Al-Zn-Mg-Cu da série 7XXX e as ternárias Al-Cu-Mg da série 2XXX foram desenvolvidas em grande escala para uso em aplicações estruturais.

OBJETIVO.

O objetivo principal do presente trabalho foi estudar o comportamento em fadiga e a tenacidade à fratura da liga de alumínio 7075, de alta resistência mecânica, submetida a um carregamento cíclico de amplitude constante.

Analisar a influência da razão de tensões, R, no comportamento do material utilizando valores de R = 0,1 e R = 0,5. O objetivo de estudar este parâmetro refere-se ao fato de que os dados de projeto levam em consideração a razão de tensão na simulação e análise dos carregamentos, e no cálculo de tolerância ao dano, de forma a obter os intervalos de inspeção estruturais. Além disso, obter dados não disponíveis em literaturas específicas referentes a esse material.

Utilizar alguns modelos da literatura para validação dos resultados de propagação de trinca de fadiga e também, compará-los entre si, levando-se em consideração a importância desse último para aplicação em projetos aeronáuticos.

JUSTIFICATIVA.

A opção pelo estudo do comportamento em fadiga das ligas de alumínio se deve ao fato de a maior parte dos componentes estruturais de engenharia estar submetida em serviço a carregamento cíclico, isto é, ao fenômeno de fadiga. Particularmente no setor aeronáutico, tem crescido enormemente nos últimos anos a preocupação com a fratura por fadiga. Segundo estatísticas apresentadas por Campbell [1] e Campbell e colaboradores [2], nos últimos 50 anos quase 2.000 aviões sofreram sérios acidentes provocados por fadiga, e atualmente estes acidentes têm ocorrido numa taxa de 100 por ano. Desta forma, um dos principais desafios para o projetista e o engenheiro de materiais reside na extensão da vida à fadiga e/ou aumento da eficiência estrutural, através da utilização de ligas que apresentam elevada resistência à fadiga.

Outro fato relevante na opção pelo estudo da propagação de trinca de fadiga é que, atualmente, esta é justamente a característica de fadiga que tem recebido a maior atenção pela indústria aeronáutica. A maioria das modernas aeronaves tem sido projetada com a hipótese de que está presente na estrutura uma descontinuidade de dimensões abaixo dos limites de detecção por ensaios não destrutivos. A taxa de propagação deste defeito, antes que se alcance um tamanho instável, determina então o período de inspeção da estrutura. Materiais com uma melhor resistência à propagação de trinca por fadiga admitem um maior

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intervalo entre períodos de inspeção, ou a capacidade para trabalhar com tensões mais elevadas e pesos reduzidos. Neste contexto, a opção pela aplicação de um carregamento com amplitude constante já pode fornecer importantes resultados para comparação entre as condições estudadas.

As ligas de alumínio são aplicadas em cerca de 80% dos componentes estruturais, sendo que as ligas das famílias 2XXX e 7XXX são as mais largamente utilizadas e que merecem maior destaque. As ligas de alumínio da família 7XXX são empregadas basicamente nos revestimentos da fuselagem e asas, cavernas usinadas e conformadas, longarinas, nervuras, diversos perfis estruturais, reforçadores, etc.

Neste sentido, o estudo da liga Al7075, largamente aplicada nos projetos aeronáuticos, passou a ser mais discutido, visando conhecer melhor as características e comportamento do material sob diferentes aspectos.

REVISÃO DA LITERATURA.

1.– Características e Propriedades das Ligas da Série 7XXX.

As ligas da série 7XXX (Al-Zn-Mg-Cu) estão entre as mais usadas em aviões modernos e esta série é caracterizada por apresentar as maiores resistências entre as ligas de alumínio. As ligas são produzidas em chapas, placas, forjados e extrudados e basicamente são utilizadas em revestimentos da fuselagem, reforçadores longitudinais, cavernas, bem como para revestimentos das asas, painéis e revestimentos diversos. Sua resistência é derivada da precipitação de fase η’ (coerente com MgZn2) no interior dos grãos e fase não coerente η (não coerente com MgZn2) ao longo dos contornos de grão. Em geral as ligas da série 7XXX são susceptíveis à corrosão sob tensão [3], particularmente quando solicitadas ao longo da espessura, como pode ser notado para a liga 7075 [4]. Muitas teorias foram desenvolvidas para explicar a susceptibilidade à corrosão sob tensão [5]. Muitos desses trabalhos consideram a fragilização por hidrogênio como um importante fator e ressaltam também o tamanho dos precipitados nos contornos de grão.

1.1. – O Alumínio e a Liga AA7075.

O alumínio assim como a grande maioria dos materiais metálicos, é encontrado na natureza sob a forma de óxido. O metal puro é obtido a partir da eletrólise ígnea da alumina (Al2O3) dissolvida em criolita (6NaF : 3CaF2 : 2AlF3) fundida [6].

O alumínio e suas ligas constituem um dos materiais metálicos mais versáteis, econômicos e atrativos para uma vasta série de aplicações. Sua aplicação como metal estrutural só é menor que a dos aços. Possui massa específica de 2,7 g/cm³, aproximadamente 1/3 da do aço, o que somado à sua elevada resistência mecânica o torna bastante útil na construção de estruturas móveis, como veículos e aeronaves [7, 8]. Dentre as características deste metal pode-se citar também como relevante o fato de não ser ferromagnético e possuir elevadas condutividades térmica e elétrica. Outra vantagem do alumínio é a sua resistência à oxidação progressiva, já que os átomos da sua superfície se combinam com o oxigênio da atmosfera, formando uma camada de óxido protetor que impede a progressão da deterioração do material. Além disso, com determinados tratamentos e/ou elementos de liga, o alumínio torna-se resistente à corrosão em meios mais agressivos.

A liga AA7075, assim como as demais ligas da série 7XXX, cujos principais elementos de liga são o zinco e o magnésio, possui excelente resistência mecânica, boa conformabilidade, alta soldabilidade, melhor limite de fadiga, boa usinabilidade, boa resistência a ambiente industrial, com exceção aos ambientes salinos. Sua composição nominal em termos de porcentagem em massa consiste em 5,6% de Zn; 2,5% de Mg; 1,6% de Cu; 0,23% de Cr e o restante é alumínio [9].

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Apesar de sua elevada resistência mecânica, as ligas AlZnMg foram estudadas por muito tempo, principalmente com o intuito de superar a desvantagem significativa causada por sua baixa resistência à corrosão sob tensão. Embora a liga 7076 tenha sido introduzida na fabricação de aeronaves em 1940, somente com o desenvolvimento da liga 7075, introduzida em 1943, esse tipo de liga ganhou maior presença na indústria aeronáutica. Uma nova versão, com maior resistência mecânica, a liga 7178 apareceu em 1951. A liga de alumínio com maior resistência mecânica já produzida comercialmente, a 7001, foi introduzida em 1960.

Entretanto, dificuldades de produção, baixa tenacidade e baixa resistência mecânica na têmpera T73 inviabilizaram seu uso extensivo. Mais recentemente ligas 7X49 e 7X50, assim como novas versões de mais alta pureza da liga 7075 têm sido empregadas em maior escala devido à sua alta resistência mecânica e maior ductilidade. Quando essas ligas AlZnMg são razoavelmente superenvelhecidas nas têmperas T7X, a resistência mecânica atingida é inferior à da têmpera T6, mas consegue-se praticamente a imunidade à corrosão sob tensão [9]. Na Tabela 1 estão apresentados valores de propriedades mecânicas referentes ao alumínio comercialmente puro e da liga AA7075. Onde verificamos que a liga possui resistência mecânica muito superior ao metal puro, aproximadamente onze vezes maior, apresentando limite de resistência mecânica de 505 MPa. Enquanto isso, o alumínio comercialmente puro possui limite da ordem de 44,82 MPa. O limite de resistência ao escoamento apresentado pela liga 7075 também aumenta significativamente em relação ao alumínio não ligado, os valores apresentados são da ordem de 435 e 22,08 MPa, para a liga e para o metal puro, respectivamente. Entretanto a introdução de elementos de liga reduz a porcentagem de alongamento do material de 50% para 13%.

Tabela 1: Propriedades mecânicas do alumínio e da liga AA7075 [9, 10].

2. – Mecânica da fratura linear elástica (MFLE).

Quando certo material apresenta baixa capacidade de se deformar plasticamente este não é capaz de relaxar tensões concentrada nas proximidades de defeitos nele contidos. Dessa forma, uma trinca presente na sua estrutura se propagará de forma repentina, rápida e instável, acompanhada de deformação plástica localizada ao redor de sua frente (ponta) muito pequena, resultando numa fratura frágil (Meyers e Chawla, 1984). Neste contexto se inserem os conceitos da mecânica da fratura linear elástica (MFLE).

Este segmento das ciências dos materiais se baseia em duas hipóteses básicas: i) um dado corpo sempre contém defeitos estruturais internos ou superficiais; ii) e apresenta comportamento linear elástico isotrópico. Este comportamento linear elástico pode ser obtido de três formas distintas: aumento da taxa de deformação; diminuição da temperatura durante a solicitação; e estado plano de deformação (triaxialidade de tensões). Ou seja, em condições ambientais e do estado de tensões e carregamento onde a deformação plástica localizada à frente da trinca seja restringida, tanto pela redução da mobilidade de discordâncias, quanto pela redução da tensão de cisalhamento máxima.

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Fiugra 1 – Campo de tensões atuando sobre um elemento localizado à frente de uma trinca

Matematicamente, a MFLE define relações entre o carregamento ao qual um dado corpo mecânico é submetido e as dimensões dos defeitos que este corpo contém, determinando o campo de tensões nas proximidades destes defeitos (Anderson, 1991). Este campo de tensões no plano à frente da ponta de uma trinca (Figura 1), num material linear elástico isotrópico, submetido a um carregamento perpendicular (modo I de carregamento) a este plano pode ser assim definido:

onde σij é um tensor de tensão definido nas coordenadas i e j; fij (θ) é uma função do ângulo θ; KI é o fator de concentração de tensões na ponta da trinca, a partir do qual pode se definir componentes de tensão, deformação e abertura da trinca como uma função de das coordenadas r e θ.

Por outro lado, é possível estabelecer uma relação entre o fator de intensificação de tensão e uma tensão remota aplicada, considerando uma placa infinita. Se todos os componentes de tensão locais forem proporcionais à tensão remota, K será também proporcional a σ. E através de considerações oriundas das teorias da elasticidade, pode-se estabelecer uma relação que também envolva o tamanho de trinca, na condição mais comum em que o esforço externo seja perpendicular ao plano desta trinca (modo de carregamento I) (Anderson, 1991):

onde Y é função da geometria do sistema mecânico.

3. – Tenacidade à fratura.

A MFLE define como propriedade de um certo material a força necessária para que uma trinca nele existente aumente de tamanho, desde que esta força independa das características geométricas e de solicitação a que este material esta sendo submetido (Anderson, 1990). Griffith tratou esta força necessária para o incremento de uma trinca como a energia despendida neste incremento, isto é, como o potencial para o crescimento desta trinca. Ele estabeleceu que para ocorrer o crescimento de trinca basta que a energia requerida para formar uma trinca adicional de tamanho a+da possa ser proporcionada pelo sistema (Broek, 1991). Tem-se uma situação crítica quando:

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onde U é a energia elástica contida na chapa, F é o trabalho realizado pela força externa e W é a energia para a formação da trinca. Ou seja, se a taxa de liberação de energia ou força de extensão da trinca (G=d(F-U)/da) tornar-se igual à força de resistência desta trinca (R=dW/da), a extensão da trinca pode ocorrer (Figura 2).

O fator de intensificação de tensões (K) pode ser relacionado com a taxa de liberação de energia (G) (Anderson, 1991):

onde E’ é o módulo de elasticidade do material que depende do estado de tensões (E/(1-ν2), se estado plano de deformação; E, se estado plano de tensão).

Figura 2 – Relação entre G e R num processo controlado pela deformação.

Se o estado de tensão é o plano de deformação e R é aproximadamente independente do comprimento de trinca, a taxa de liberação de energia crítica (GIC) e, por conseqüência o fator de intensificação de tensões crítico (KIC) podem ser tomadas como propriedades do material. Estas considerações, entretanto, têm limitações e só seriam irrefutáveis se avaliado um material idealmente frágil, como vidro, onde a energia para o crescimento da trinca corresponde apenas à energia superficial associada às novas superfícies livres de trinca criadas neste crescimento.

3.1 – Metodologias utilizadas na determinação da tenacidade à fratura.

Várias são as configurações de ensaios utilizados na avaliação da tenacidade à fratura dos materiais de alta resistência. Sakai e Bradt (Sakai e Bradt, 1993) descrevem resumidamente estes procedimentos utilizados especialmente para materiais cerâmicos. Em se tratando dos metais, existem basicamente duas metodologias: a primeira, mais largamente difundida, aqui chamada de convencional, cujos critérios estão descritos na norma ASTM E 399/91(ASTM, 1991); e uma outra, que utiliza corpos com entalhe chevron, detalhada na norma ASTM E1304-97 (ASTM, 1989).

3.1.1 – Metodologia convencional.

Na metodologia convencional se supõe que uma trinca (pré-existente e estática) atinja a instabilidade sob tensões crescentes sem crescimento estável (ou com crescimento estável desprezível). Esta pré-trinca, geralmente, é introduzida por fadiga a partir de um entalhe inicial e deve ter dimensões cuja relação entre o tamanho desta pré trinca (a) e a largura do corpo (W) esteja no intervalo de 0,45 a 0,55. O carregamento se dá no modo I (modo de abertura, normal às faces da trinca) e pode ser executado tanto por flexão em três pontos ou utilizando corpos de prova compactos. As dimensões destes corpos de prova, independente da

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configuração do ensaio, necessariamente devem atender aos preceitos da mecânica de fratura linear elástica e a relação entre a largura (W) e a espessura (B) seja 2 (no caso de corpos de prova com B>12,7 mm e 4 quando B<12,7). No ensaio os corpos de prova são submetidos a carregamento até a sua fratura e se obtém uma curva carga versus deslocamento da linha de carregamento (Anderson, 1991; ASTM, 1991).

Como boa parte dos materiais de engenharia não se comporta de forma perfeitamente elástica algum deslocamento decorrente de eventos plásticos (ou inelásticos) poderá ocorrer. Desta forma é necessário que se tenha algum critério para que se possa ajustar o desvio da linearidade elástica, de acordo com os conceitos da MFLE. Por isso, antes de se calcular o KIC é necessário se calcular uma tenacidade à fratura condicional KQ (ASTM, 1991):

onde B é a espessura do corpo de prova, W é sua largura; a o comprimento da trinca; f(a/W) é uma função adimensional dependente da configuração do ensaio, expressa por polinômios estabelecidos a partir da flexibilidade (“compliance”)1 do material; PQ é definida graficamente a partir das curvas obtidas durante o ensaio (Figura 3).

Figura 3 – Tamanhos da zona plástica nas condições em que são válidas as considerações da MFLE e MFEP

O método gráfico estabelece os limites de validade da MFLE através da introdução de uma secante a partir da origem, inclinada de 95% da inclinação inicial da curva P versus , ou seja, da inclinação que

corresponde ao regime elástico. Esta inclinação corresponde a um crescimento de trinca de cerca de 2% do ligamento remanescente em um corpo de prova onde a/W=0,5. Onde esta secante tocar o gráfico tem-se P5, isto é, a máxima carga antes do desvio da linearidade, que estabelece uma tenacidade à fratura condicional KQ, dentro dos parâmetros da MFLE.

Para curvas do tipo I (Figura 4), onde o desvio da linearidade ou é inexistente ou é muito pequeno, tem se que PQ=P5. Numa situação deste tipo tem se que não se leva em conta todo o crescimento estável de trinca, de forma a ser possível a sub-avaliação da tenacidade à fratura. No caso da curva II uma pequena instabilidade no crescimento da trinca chamado de ”pop in” ocorre antes do desvio da linearidade, isto é, antes do crescimento estável da trinca (Weaver).

O fenômeno do “pop-in” tem origem em tensões residuais que elevam, num dado instante, a energia armazenada no sistema, aumentando com isso o potencial para criação de superfície de trinca, nos moldes da teoria de fratura clássica, ou seja, é precedido por um repentino aumento na flexibilidade (“compliance”) à frente da trinca (Weaver). PQ é definido no momento em que o fenômeno ocorre, ou seja, numa carga abaixo

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daquela necessária para o crescimento instável da trinca. Já a curva III mostra um material que se fratura antes que ocorra o desvio da linearidade e, portanto PQ=Pmax. Atendidos os requisitos acima (regra da secante, relação entre tamanho e tenacidade à fratura, relação Pmáx/PQ) o ensaio é tido como válido e KQ pode ser tomado como KIC.

Figura 4 – Curva Carga x Descolamento (ASTM, 1991)

3.1.2 – Pré-trincamento.

Convencionalmente, o pré-trincamento é feito por fadiga. Utilizam-se intensidades de tensão na ciclagem (Kmáx) de no máximo 0,8 KIC, no início e de 0,6 KIC no final do processo, além de se utilizar amplitudes de carga que obedeçam à relação R (PMIN/PMÁX) baixa, da ordem de no máximo 0,1. Este procedimento é realizado para evitar grandes plastificações à frente da trinca e, com isso, obter uma trinca a mais aguda possível (ASTM, 1991). Em materiais de maior tenacidade à fratura este procedimento, apesar de demorado e oneroso, é de fácil controle, entretanto, para materiais que apresentam grande resistência mecânica acompanhada de comportamento intrinsecamente frágil, o processo de obtenção das pré-trincas é uma tarefa difícil (Boccalini, 1998; Almonu e Roebuck, 1977; Eriksson, 1975).

Figura 5 – Dispositivo para introdução de pré-trinca em materiais metálicos frágeis. (a) Esquema de pré-trincamento; (b) Variação da energia requerida para o pré-trincamento com a resistência do material

(Eriksson, 1975);

Um método alternativo de pré-trincamento em materiais frágeis, utilizado em importantes trabalhos sobre a tenacidade à fratura de aços rápidos (Ögel e Tekin, 1998; Miihkinen e Pietkainen, 1986; Shelton e Wronski, 1983; Lee e Worzala, 1981; Fischmeister e Olsson, 1980; Olsson e Fischmeister, 1978), foi

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desenvolvido por Harris e Dunegan (Harris e Dunegan, 1969). Neste método a pré-trinca é introduzida por impacto e impedida de crescer catastroficamente pela ação de um campo compressivo introduzido por esforços externos (Figura 5-a). A altura de queda e o peso do corpo impactante, ou seja, a energia de trincamento varia com a resistência do material (Figura 5-b). Em linhas gerais, a trinca vai começar a parar na posição em que a superposição das tensões originada pelo impacto no entalhe chevron e originada pela tensão de compressão resultar num fator de intensificação de tensões médio igual ao fator crítico (K’=KC). Desta forma, como mostra Eriksson (1975) e Olsson e Fischmeister (1978), a energia necessária para introduzir a pré-trinca por impacto será tanto menor quanto menor for a tenacidade à fratura.

Esta metodologia foi “validada” por Eriksson (Eriksson, 1975) que demonstrou a plena correlação deste método com os valores de tenacidade à fratura obtidos em corpos de prova pré-trincados convencionalmente.

METODOLOGIA.

Para o desenvolvimento desse trabalho, os ensaios de tenacidade à fratura em flexão serão realizados segundo as exigências especiais desse tipo de ensaio definidas na norma ASTM E399. Dentre essas exigências estão os parâmetros sobre os corpos de prova; os equipamentos e dispositivos de ensaio; e o procedimento de ensaio.

1 – O corpo de prova.

O corpo de prova (CDP) utilizado nos ensaios de tenacidade à fratura em flexão é uma viga entalhada em uma das faces, com uma pré-trinca produzida por fadiga em flexão em três pontas num dispositivo que possui um vão (S) nominalmente igual a quatro vezes a altura do CDP (W), conforme Figura 6.

Figura 6 – Dimensões e tolerâncias do CDP de flexão.

2 – Equipamentos e dispositivos de ensaio.

O dispositivo de ensaio de flexão de três pontos (Figura 7) deve ser projetado para minimizar os efeitos de atrito por meio de roletes que rolam e se movem levemente quando o CDP é carregado em flexão, portanto permitindo um contato rolante. Assim, o rolete permite um movimento limitado ao longo do plano paralelo ao lado entalhado do CDP.

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Figura 7 – Dispositivo de ensaio de flexão de três pontos.

O dispositivo que mede a propagação da trinca na seção transversal do CDP é um medidor de deslocamento (extensômetro), que deve ser posicionado na borda do entalhe do CDP, em encaixes usinados nessa borda. Em corpos de prova de flexão o deslocamento medido pelo extensômetro deve ser independente da abertura inicial do medidor.

3 – Procedimento de ensaio.

Nos ensaios de tenacidade à fratura em flexão em 3 pontos, são recomendados a execução de no mínimo 3 replicas para cada condição de ensaio. Nesses ensaios o CDP deve ser posicionado ao dispositivo de modo em que a linha de ação da carga de flexão passe na metade da distância entre os roletes de apoio, o entalhe do CDP deve estar alinhado com essa linha de ação da força com a sua abertura voltada para o lado oposto à superfície na qual é aplicada a carga. O extensômetro é posicionado nos encaixes da borda do entalhe para manter o registro de deslocamento desses encaixes das bordas do entalhe.

O carregamento de flexão no CDP deve ser aplicado com uma velocidade na qual a taxa de aumento da intensidade da tensão esteja dentro da faixa entre 0,55 a 2,75 Mpa.m1/2/s, correspondendo a uma taxa de carregamento de 0,30 a 1,5kN/s, para um CDP cuja espessura padrão seja de 25,4mm (1pol).

Um sistema de aquisição de dados deve realizar o registro dos sinais de um transdutor de carga (célula de carga) e dos sinais de um medidor de deslocamento (extensômetro). Plotando uma curva dos registros da célula de carga versus os registros do extensômetro tem-se o registro da carga necessária para produzir uma abertura do entalhe existente no CDP, ou seja, a carga necessária para produzir a propagação de uma trinca pré-existente, portanto registra-se a resistência do material à propagação de uma trinca, ou à ocorrência de uma fratura. O ensaio é realizado até que o CDP não consiga mais sustentar um aumento de carga, quando o ensaio é interrompido e a última carga alcançada deve ser registrada.

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CRONOGRAMA DE ATIVIDADES.

O cronograma de execução deste trabalho, que terá o período de execução de 01/08/2012 até 31/07/2013 (12 meses), e a sua respectiva legenda são apresentados a seguir.

Atividades/ Meses

Meses 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

A x x x x x x x x x x x B x x x C x x x D x x x E x x x x F x x x G x x x H x x x x x

ATIVIDADES Descrição

A Revisão bibliográfica; B Confecção do corpo de prova C Ensaio de fadiga para fazer a pré-trinca D Ensaio de tenacidade à fratura E Análise de resultados F Realização de ensaios adicionais G Redação de artigos para congressos e revistas científicas H Redação de relatórios

PRINCIPAIS CONTRIBUIÇÕES ESPERADAS.

Este projeto de iniciação cientifica pretende contribuir:

1) Formação e capacitação de pessoas na confecção de revisões e relatórios técnicos e nas seguintes áreas: A) ensaio de fadiga por flexao; B) análise de tenacidade à fratura em flexão; C) análise de fratura.

2) Cientifica e tecnológica, a perspectiva de contribuição na análise de fadiga, tenacidade à fratura de materias empregados na industria aeronáutica, contribuindo informações importantes para melhorar a segurança e o desempenho de aeronaves.

3) Publicação de pelo menos 1 artigo em congresso.

PARTICIPAÇÃO DE EQUIPE EXECUTORA.

A execução deste trabalho contará com a participação do Prof. Leonardo Kyo Kabayama como prof. orientador, o Profª. Silmara Cristina Baldissera Kabayama, como profª. Colaboradora, e o Prof. José Célio Dias como prof. Co-orientador.

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REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA

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