SIMULAÇÃO NUMÉRICA DA PROPAGAÇÃO DE TRINCAS SOB EFEITOS DE CARREGAMENTOS CÍCLICOS EM MEIO DO AMBIENTE CORROSIVO

Guilherme Alves Costa Costa¹; Diego Santos Medeiros Medeiros¹; Diego David Silva Diniz Diniz¹; Antonio Palma Carrasco Carrasco²

¹ Universidade Federal Rural do Semi-Árido; ² Universidade Federal de Pernambuco

doi:10.20906/CPS/CON-2016-0699

Resumo

Há inúmeros esforços para solucionar e entender os fenômenos existentes em problemas ocorridos em estruturas sujeitas a diversos tipos de carregamentos sob o efeito do ambiente. Essas ações negativas do ambiente sobre os materiais estruturais, como os aços de alta resistência, causam diversos fenômenos de degradação das propriedades mecânicas dos materiais estruturais, nos quais destacam-se as diferentes formas de corrosão e os processos de trincamento provocados pelo hidrogênio presente no ar úmido, na água do mar e em outros meios ambientais ativos. Deste modo, o presente trabalho propõe simular numericamente uma propagação de uma trinca num corpo de prova normatizado, em regime elástico, de uma trinca num corpo material em estado plano de deformação com carregamento no modo I (abertura ou modo trativo) e sob efeitos de uma carga mecânica cíclica e de ação negativa do ambiente, relacionando a mecânica da fratura, a fadiga e os parâmetros intrínsicos do material. O material adotado na simulação foi um aço de alta resistência classe MARAGING T-250, que tem grande utilização nos dutos para transporte de gás e petróleo e o software utilizado para a solução do sistema de equações diferenciais foi o MATLAB. Os resultados obtidos permitiram a caracterização das curvas de resistência à propagação de trinca no aço de estudo e avaliou a integridade estrutural dos mesmos. Tal caracterização e a avaliação foi possível por meio da obtenção de curvas de resistência à propagação estável de defeitos. Assim, os resultados mostraram boa consistência com observações macroscópicas do fenômeno e com curvas experimentais encontradas na literatura, validando o modelo para as condições e hipóteses adotadas no problema.

Palavras-chave: Mecânica da Fratura; Fadiga; Propagação de Trincas; Carregamentos Cíclicos