Suponha que um componente da asa de um avião seja fabricado com base em uma liga de alumínio com uma tenacidade à fratura em deformação plana de
.). Foi determinado que a fratura ocorre em uma tensão de
quando o comprimento máximo de uma trinca interna é de
. Para esse mesmo componente e essa mesma liga, calcule o nível de tensão no qual a fratura ocorrerá para um comprimento crítico de trinca interna de
.
Passo 1
O enunciado trata de mecânica da fratura em plane-strain e nos dá a tenacidade à fratura
MPa
. Foi observado que, para um comprimento de trinca interna
mm, a fratura ocorre à tensão
MPa. Com isso, podemos usar a condição de fratura
onde
é um fator geométrico que vamos determinar e depois usar para calcular a tensão crítica para outro comprimento de trinca.
Passo 2
Convertendo o comprimento de trinca para metros, temos
mm
m. Da condição
isolamos
:
Calculando
, obtemos
Passo 3
Agora queremos a tensão crítica
para
mm
m. Usamos de novo
Substituindo
,
MPa
e
, vem
Resposta
A fratura ocorrerá para aproximadamente
MPa.