Título:	Fatigue life of 1045 steel with an artificial small defect : experiments and modeling based on small crack growth
Outros títulos:	Vida à fadiga do aço 1045 com um microdefeito artificial : experimentos e modelagem baseada em crescimento de trincas pequenas
Autor(es):	Santos, Nathalia Manes
Orientador(es):	Castro, Fábio Comes de
Assunto:	Aço - estruturas Fadiga (Mecânica) Trincas - medição (Mecânica de fraturas)
Data de publicação:	9-Jul-2024
Data de defesa:	14-Dez-2023
Referência:	SANTOS, Nathalia Manes. Fatigue life of 1045 steel with an artificial small defect: experiments and modeling based on small crack growth. 2023. 61 f., il. Dissertação (Mestrado em Ciências Mecânicas) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.
Abstract:	A major portion of the fatigue life of materials consists of the growth of small cracks. Despite the progress in understanding small fatigue crack growth over the last 50 years, it remains a fundamental and active research topic in fatigue. In this context, the aims of the present work were twofold: (i) to experimentally characterize the small crack growth of SAE 1045 carbon steel with a small surface defect when subjected to cyclic loading and (ii) to assess the accuracy of small crack growth models in predicting fatigue life. Cylindrical specimens with an artificial cylindrical hole (diameter and depth of 400 µm) were subjected to cyclic axial loading under load ratios of -1 and 0.1. The tests were conducted in the high-cycle fatigue regime, with lives ranging from 104 to 107 cycles. Crack growth in the vicinity of the hole was monitored by periodically interrupting the tests and measuring the crack length using a confocal laser microscope. The incremental polynomial method was then used to obtain the crack growth rate vs. crack length. A modified form of the Fatemi model for small crack growth rate was developed by substituting the Smith–Watson–Topper parameter for a Walker-type parameter. The constants of the model were determined by fitting the small crack growth data obtained under uniaxial loading. To verify the accuracy of fatigue life predictions under multiaxial loading, axial/torsional test data previously produced by the Fatigue, Fracture, and Materials research group of the University of Brasília were used. The data included in-phase and out-ofphase loading conditions and the presence of mean stress. It was demonstrated that using the Walker-type parameter yielded improved life estimates, especially for the tests involving mean stress. Most of the fatigue life estimates were within a factor of 3 with respect to the measured lives.
Unidade Acadêmica:	Faculdade de Tecnologia (FT) Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)
Informações adicionais:	Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2023.
Programa de pós-graduação:	Programa de Pós-Graduação em Ciências Mecânicas
Licença:	A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Aparece nas coleções:	Teses, dissertações e produtos pós-doutorado

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