Corpos de prova idênticos foram preparados a partir de uma liga de titânio (Ti-Al-4V) 0(Kic=55 MPa raizm e sigmae=910 MPa ).
Material Kk(MPa cdot raizm) sigmae (MPa)
Metais
Liga de alumínio (2024-T351) 36,0 325
Liga de alumínio (7075-T651) 29,0 505
Aço (4340 temperado e revenido a 260^circ C ) 50,0 1640
Aço ( 4340 temperado e revenido a 425^circ C ) 87,4 1420
Liga de titânio (Ti-Al-4V) 44,0-66,0 910
Se os corpos de prova forem ensaiados em tenacidade à fratura para deformação plana, quais as condições dimensionais de espessura e comprimento da trinca para validar o ensaio?

Passo 1

O enunciado nos dá um corpo de prova em liga de titânio Ti–Al–4V com tenacidade à fratura KIc=55 MParaizm e limite de escoamento sigmae=910 MPa. Queremos garantir que o ensaio de tenacidade à fratura seja realizado sob deformação plana (plane strain), o que exige dimensões mínimas de espessura B e comprimento de trinca a.

Passo 2

Para regime de deformação plana, segundo a norma ASTM E399, as dimensões mínimas devem satisfazer
B,;a ;>=; 2,5;gl(KIcsigmaegr)^2,

Passo 3

Substituindo os valores fornecidos:
KIcsigmae =55 MParaizm910 MPa =0,06044 raizm,

Passo 4

Calculando a expressão completa:
2,5,l(0,06044l)^2 =2,5times0,003652 =0,00913 m approx9,13 mm,

Resposta

Para validar o ensaio em regime de deformação plana, deve-se ter
B ;>=;9,13 mm e a ;>=;9,13 mm,

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