Calcule o comprimento máximo admissível para uma trinca externa em um componente feito de uma liga de titânio Ti-6Al-4V ( sigmae=9 1 0 M P a e KIc=5 5 M P a raizm.) que está submetido a uma tensão equivalente à metade do seu limite de escoamento. Admita Y=1 , 5 0.

Passo 1

O enunciado pede o comprimento máximo admissível de uma trinca externa em um componente de liga Ti-6Al-4V cujo limite de escoamento é sigmae=910 MPa e a tenacidade à fratura é KIc=55 MParaiz m. A tensão aplicada é sigma=0,5,sigmae e o fator geométrico vale Y=1,50. Vamos usar Mecânica da Fratura Linear Elástica (LEFM).

Passo 2

Em LEFM, o fator de intensidade de tensões na ponta da trinca externa é
KI=Y,sigmaraizpi,a
e a condição de fratura é
KI<= KIc,

Passo 3

Igualando KI ao valor crítico KIc e isolando a, vem
Y,sigmaraizpi,a=KIc Longrightarrow a=1pil(KIcY,sigmar)^2,

Passo 4

Calculamos primeiro a tensão aplicada:
sigma=0,5,sigmae=0,5times910 MPa=455 MPa,

Passo 5

Substituindo em a:
a=1pi l(55 MParaiz m1,50times455 MPar)^2 approx13,1416,(0,08059raiz m)^2 approx0,00207 m,

Passo 6

Convertendo para milímetros:
aapprox0,00207 mtimes1000 mm m =2,07 mm,

Resposta

O comprimento máximo admissível da trinca é aproximadamente 2,07 mm.

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