An analysis of mean stress effect on Fretting fatigue strength of AI 7050-t7451 alloy

Dissertação (mestrado)-Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2010.Este trabalho apresenta um estudo experimental e teórico do efeito da tensão média na resistência à fadiga por fretting da liga aeronáutica Al 7050-T7451. Os ensaios de fadiga por fretting foram realizados no regime de escorregamento parcial, por meio de um dispositivo acoplado a uma máquina de ensaios universal MTS 810. Os ensaios foram realizados com os mesmos parâmetros, exceto a tensão média do carregamento cíclico aplicado ao corpo de prova, que variou de um valor trativo para um compressivo. Os dados experimentais observados, e outros disponíveis na literatura, foram comparados com as estimativas de dois modelos de fadiga multiaxial baseados na Teoria das Distâncias Críticas. Em um dos modelos a amplitude das tensões cisalhantes é definida em termos do conceito de plano crítico, enquanto no outro esta medida baseia-se no conceito de amplitude da história das tensões desviadoras. Os resultados mostram que os modelos de fadiga estimaram corretamente a inicialização de trincas em todos os ensaios; entretanto, eles não foram capazes de prever o estado final dos corpos de prova que quebraram. _________________________________________________________________________________ ABSTRACTThis work presents an experimental and theoretical assessment of the mean stress effect on fretting fatigue strength of aeronautical Al 7050-T7451 alloy. All tests were conducted in the partial slip regime, by means of a fretting device connected to a MTS 810 universal testing machine. From test to test, all parameters were kept constant, except the mean bulk stress which varied from a tensile to a compressive value. The observed experimental data, and other ones available in the literature, were compared with the estimations of two multiaxial fatigue models based on the Theory of Critical Distances. In one of the models the shear stress amplitude is based on the critical plane concept, while in the other this measure is defined in terms of the amplitude of the stress history projected into the deviatoric space. The fatigue models satisfactorily estimated crack initiation in all tests; however, they were incapable of estimating the final state of the broken specimens