fadiga fatores concentra tensao

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1 FADIGA 1.1 FATORES MODIFICADORES DO LIMITE DE RESISTÊNCIA À FADIGA O limite de resistência à fadiga ' e S é encontrado para um corpo de prova (Eq. 1). No entanto, o limite de resistência à fadiga ( e S ) de um componente mecânico pode ser consideravelmente menor que o ' e S do corpo de prova. Por isso, deve-se utilizar fatores de correção que considerem os diversos efeitos contribuem para a redução do limite de resistência à fadiga. ut e S S . 5 , 0 ' = (1) Onde: ut S é a tensão de ruptura do material (Resistência à máxima tração). Os fatores modificadores do limite de resistência à fadiga do componente mecânico e S são determinados por uso de tabelas, figuras e gráficos. Esses fatores estão relacionados ao acabamento superficial do componente, à temperatura de trabalho, ao tipo de carregamento, à confiabilidade e ao tamanho do componente, e são determinados de acordo com a Eq. 2. ' sup e tamanho confiab carreg temp erf e S C C C C C S = (2) 1.1.1 Fator de Superfície Figura 1 - Fator de acabamento superficial.

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Page 1: Fadiga Fatores Concentra Tensao

1 FADIGA

1.1 FATORES MODIFICADORES DO LIMITE DE RESISTÊNCIA À FADIGA

O limite de resistência à fadiga '

eS é encontrado para um corpo de prova (Eq. 1). No

entanto, o limite de resistência à fadiga ( eS ) de um componente mecânico pode ser

consideravelmente menor que o '

eS do corpo de prova. Por isso, deve-se utilizar fatores de

correção que considerem os diversos efeitos contribuem para a redução do limite de

resistência à fadiga.

ute SS .5,0'= (1)

Onde: utS é a tensão de ruptura do material (Resistência à máxima tração).

Os fatores modificadores do limite de resistência à fadiga do componente mecânico eS

são determinados por uso de tabelas, figuras e gráficos. Esses fatores estão relacionados ao

acabamento superficial do componente, à temperatura de trabalho, ao tipo de carregamento, à

confiabilidade e ao tamanho do componente, e são determinados de acordo com a Eq. 2.

'

sup etamanhoconfiabcarregtemperfe SCCCCCS = (2)

1.1.1 Fator de Superfície

Figura 1 - Fator de acabamento superficial.

Page 2: Fadiga Fatores Concentra Tensao

1.1.2 Fator de Temperatura

( )450.0058,01550450

0,1450

−−=°≤≤°

=°≤

TCCTC

CCT

temp

temp (3)

1.1.3 Fator de Carregamento

70,0 :Tração de Carga

00,1 :Torção de Carga

1,00 :Flexão de Carga

=

=

=

carreg

carreg

carreg

C

C

C

(4)

1.1.4 Fator de Confiabilidade

Tabela 1 - Fatores de Confiabilidade.

% Conf Cconfiab

1.1.5 Fator de tamanho

A variável d, é o diâmetro das seções circulares. Para as seções não-circulares,

corresponde à menor dimensão da seção reta.

mmdC

mmdC

mmdC

tam

tam

tam

00,5075,0

00,5060,785,0

60,7 1,00

≥=

≤≤=

≤=

(5)

1.2 CONCENTRAÇÃO DE TENSÕES

Page 3: Fadiga Fatores Concentra Tensao

A concentração de tensão ocorre em descontinuidades do componente mecânico, tais

como furos, entalhes, ranhuras, que introduzem aumentos de tensão nestas regiões, chamadas

áreas de concentração de tensão.

Para determinar o aumento da tensão, utiliza-se o Fator Teórico de Concentração de

Tensão ( KT ) , que é obtido a partir das Figuras E-1 à E-14.

0max σσ fk= (6)

Onde:

( )11 −+= Tf Kqk (7)

Onde:

Kf = fator de concentração de tensão à fadiga;

q = fator de sensibilidade ao entalhe (ver Figura 2);

Figura 2- Fator de sensibilidade ao entalhe para aços.

Obs.: Existem curvas de sensibilidade ao entalhe para diversos materiais.

Os Fatores de concentração de tensão teóricos (KT) são dependentes da geometria da

peça e do carregamento aplicado. Portanto, observe com cuidado cada figura para usá-las

corretamente.

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2 PROPRIEDADES MECÂNICAS DE ALGUNS AÇOS