Efeito do tratamento térmico no comportamento à fadiga oligocíclica extrema de aços para pipelines - Ruano, José Xavier Martins (2016)
Os joelhos/curvas são elementos integrantes de redes de pipelines. Estes elementos podem ser considerados críticos sob o ponto de vista da fadiga pois promovem a concentração de tensões e deformações, quando sujeitos a acções cíclicas extremas (ex: provocadas por sismos) podendo apresentar um colapso ao fim de um número reduzido de ciclos, caracterizados por grandes amplitudes de deformação plástica. A produção dos joelhos baseia-se em geral no processo de dobragem de tubos retos previamente aquecidos por indução. Neste estudo pretende-se investigar o efeito do aquecimento por indução no comportamento à fadiga dos aços X60 e X65 usados na produção de pipelines, recorrendo-se para tal a um programa de ensaios do domínio da fadiga oligocíclica e oligocíclica extrema. A avaliação do efeito do tratamento térmico será baseada na comparação dos resultados obtidos com a informação experimental disponível na literatura para os mesmos aços sem tratamento térmico. Adicionalmente também se apresenta um estudo de simulação numérica de ensaios cíclicos de joelhos produzidos com tubos de aço X60 e X65. Os ensaios desses joelhos foram realizados no âmbito do projecto europeu ULCF (Ultra Low Cycle Fatigue of Steel Under Cyclic High-Strain Loading Conditions). A simulação dos ensaios foi realizada recorrendo a modelos de plasticidade identificados com os resultados obtidos do programa de ensaios de caracterização experimental dos aços em causa. Neste estudo numérico foi investigada a influência de parâmetros intervenientes no carregamento e na geometria no comportamento à fadiga dos joelhos. A par de todo o estudo experimental e numérico, procurou-se aferir a capacidade de modelos de dano existentes na literatura (ex: Coffin-Manson, Xue) na descrição do comportamento à fadiga do material e a capacidade destes para prever o comportamento dos joelhos. Constatou-se que foi conseguida uma boa descrição do comportamento plástico cíclico e à fadiga dos joelhos, tendo os modelos de Coffin-Manson e Xue sobrestimado até um máximo de 28% o número de ciclos dos joelhos. Foi ainda testado os procedimentos do código ASME VIII-Div.2, tendo resultado previsões da vida à fadiga muito precisas para os joelhos.