Fadiga em materiais naturalmente defeituosos : testes e modelagem

Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018.O objetivo é investigar a razão pela qual virabrequins de grupos geradores de termoelétricas do Brasil que falharam por fadiga recentemente durante operação. Tais eixos estão sujeitos a carregamentos multiaxiais cíclicos e são feitos de aço AISI 4140 que possui microdefeitos internos conhecidos como inclusões não-metálicas, que são compostos químicos que aparecem no aço durante o processo de fabricação. Por atuarem como concentradores de tensões, as inclusões impactam negativamente no limite de fadiga do aço. Portanto, para modelar este efeito será testado o critério de fadiga multiaxial Modelo da Curva Modificada de Wöhler calibrado experimentalmente e a partir do modelo de Murakami do √\u1d44e\u1d45f\u1d452\u1d44e. Logo, os resultados serão comparados. A proposta de calibrar o MWCM com o modelo de Murakami também será testada em dados de Yanase e Endo (2014) e Endo e Ishimoto (2006) disponíveis na literatura.The goal is to investigate the reason why crankshafts of Brazilian thermoelectric powerplant generators have recently failed by fatigue during operation. The crankshafts are subjected to multiaxial cyclic loads and are made of AISI 4140 steel containing internal small defects known as nonmetallic inclusions, which are chemical compounds that appear during the manufacturing process. These inclusions behave as stress concentration elements and, as such, are detrimental to the fatigue strength of the steel. Therefore, to model this effect the Modified Wöhler Curve Method will calibrated with experiments and with Murakami’s √\u1d44e\u1d45f\u1d452\u1d44e model and the results compared. The proposal to calibrate MWCM model with Murakami’s √\u1d44e\u1d45f\u1d452\u1d44e model will also be assessed with data provided by Yanase and Endo (2014) and Endo and Ishimoto (2006) available in the literature