A2 Fadiga Estática (crescimento de fissuras subcríticas assistido por umidade)

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Na sílica, o crescimento subcrítico de trincas auxiliado pela umidade ambiente — conhecido como fadiga estática — é o fenômeno descrito por este modelo, reutilizando diretamente a estrutura já estabelecida por outro modelo deste conjunto, aquele que descreve a fadiga estática e o crescimento subcrítico de trincas em cerâmicas: uma tensão constante atuando sobre uma trinca, juntamente com um ambiente reativo, faz com que essa trinca cresça subcriticamente, sem ainda atingir o tamanho que produziria fratura imediata. Como este modelo reutiliza diretamente essa estrutura, ele não precisa redefinir, do zero, o mecanismo pelo qual a tensão constante e o ambiente reativo causam o crescimento da trinca.

Neste sistema específico, a umidade ambiente atua como esse ambiente reativo, e é a umidade que acelera o crescimento subcrítico de trincas na sílica: esse crescimento segue a lei de potência da região I já estabelecida naquele outro modelo deste conjunto, de modo que um pequeno aumento na umidade ambiente faz com que a taxa na qual a trinca se propaga aumente desproporcionalmente. Este é, de fato, o sistema no qual Wiederhorn caracterizou pela primeira vez, em 1967, esse mesmo fenômeno de fadiga estática assistida por umidade. Essa mesma lei potencial de crescimento subcrítico, contudo, não possui uma constante fixa neste modelo: a umidade relativa do ambiente modifica empiricamente a constante de crescimento subcrítico. Uma umidade relativa mais alta torna essa constante de crescimento subcrítico maior, e a trinca cresce mais rapidamente para o mesmo nível de tensão constante; uma umidade relativa mais baixa torna essa constante menor, e a trinca cresce mais lentamente sob a mesma tensão.

Portanto, este modelo, com o crescimento subcrítico da trinca auxiliado pela umidade ambiente com a qual foi aberta, reutiliza diretamente toda a cadeia já estabelecida por outro modelo deste conjunto: que esse crescimento subcrítico, acelerado pela umidade ambiente e modificado pela umidade relativa de acordo com sua própria constante, se acumula ao longo do tempo enquanto a tensão constante continua a atuar sobre a trinca, sendo precisamente essa acumulação que determina o tempo até a fratura da sílica.

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