A new approach for correlating Paris parameters with fatigue life of aircraft fuselage panels

Abstract

Este trabalho apresenta uma técnica numérica que estabelece uma relação entre os parâmetros C e m da Lei de Paris e o número de ciclos de vida em fadiga. Esta relação é particularmente importante para determinar a capacidade do material de suportar um número específico de ciclos no projeto da fuselagem de uma aeronave. A metodologia é baseada em um problema multiescala e compreende duas etapas: o modelo macro, que foca nas tensões internas e localização de pontos críticos, e o modelo micro, que considera o número do ciclo de vida de fadiga crítica (n) através de uma "grade" de C. e m parâmetros, resultando na curva ótima N(C,m). Para validar a metodologia adotada, foi utilizado o programa acadêmico BemCracker2D para calcular os campos de tensões internas, simular trincas e estimar a vida em fadiga. Foram realizados três estudos de caso e os resultados indicaram que a faixa de valores C e m obtidos depende da configuração do macromodelo, dos parâmetros físicos do material e do número de ciclos definido no projeto. Em última análise, esta técnica computacional permite a generalização para qualquer modelo de análise de danos na fuselagem, fornecendo dados de parâmetros C e m Par-is para mitigar os danos por fadiga.