As forjas de alumínio de máquinas de construção são frequentemente afetadas por fadiga e fratura durante o uso, portanto, a análise do comportamento de fadiga e fratura é muito importante para garantir sua operação segura e confiável. A seguir serão apresentados os conteúdos de análise do comportamento à fadiga e à fratura de forjas de alumínio de máquinas de construção:
- Análise do comportamento de fadiga:
A fadiga é o fenômeno que faz com que um material ou componente falhe sob carga repetida. A análise do comportamento em fadiga de forjados de alumínio de máquinas de construção inclui principalmente os seguintes aspectos:
(1) Predição da vida em fadiga: Ao obter dados como análise de tensão, análise de carga e parâmetros de desempenho em fadiga do material, modelos de predição da vida em fadiga (como a curva S-N) podem ser usados para avaliar a vida em fadiga de forjas de alumínio e, em seguida, determinar sua confiabilidade e durabilidade.
(2) Análise da área de concentração de tensões: Para áreas onde há concentração de tensões, como juntas soldadas ou próximas a furos, é necessário calcular e analisar o coeficiente de concentração de tensões e a distribuição de tensões para avaliar seu impacto na vida de fadiga de forjas de alumínio.
(3) Análise da microestrutura: A observação e análise da estrutura de contorno de grãos, inclusões internas, morfologia da superfície de fratura e outras informações por meio de microscópio metalográfico e microscópio eletrônico podem revelar o mecanismo e as características de falha por fadiga de forjas de alumínio.
- Análise do comportamento da fratura:
A fratura refere-se ao fenômeno de falha do material causado por tensões irreversíveis que excedem a resistência do material. A análise do comportamento de fraturas de forjas de alumínio de máquinas de construção inclui principalmente os seguintes aspectos:
(1) Análise do mecanismo de fratura: Através da observação e análise da morfologia da superfície de fratura e das características da fratura, pode-se determinar o mecanismo de fratura das forjas de alumínio, como fratura estática por tração, fratura por fadiga, fratura dúctil, etc.
(2) Avaliação de defeitos: Detectar e avaliar defeitos em forjamentos de alumínio, tais como trincas, inclusões, etc., analisar seu impacto no comportamento da fratura e, em seguida, determinar a segurança das forjas de alumínio.
(3) Cálculo dos parâmetros mecânicos da fratura: por meio de ensaios experimentais e simulação numérica, os parâmetros de fratura de forjas de alumínio, tais como tenacidade à fratura, fator de intensidade de tensão, etc., são determinados para fornecer uma base para a avaliação da tenacidade à fratura e análise da falha da fratura.
Em suma, a análise do comportamento à fadiga e à fratura de forjas de alumínio de máquinas de construção é o elo chave para garantir sua operação segura e confiável. Ao estudar e analisar a vida em fadiga, a área de concentração de tensões, a microestrutura, o mecanismo de fratura, a avaliação de defeitos e os parâmetros mecânicos da fratura, pode fornecer base científica e suporte técnico para o projeto, fabricação e uso de forjas de alumínio de máquinas de construção, e melhorar sua confiabilidade e vida útil.
