fadiga - revisão
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Revisão sobre fadigaTRANSCRIPT
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Limite de Fadiga
Revisão Análise de Falha por Fadiga
Limite de fadiga teórico Fatores de correção para a resistência à fadiga
Fator de Concentração de TensãoCritério de Falha em Fadiga
Prof: Me. Jakerson R. Gevinski
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Histórico
Fadiga
A palavra “fadiga” foi introduzida em entre 1840 e 1850 para descrever falhas ocorridas
devido a tensões alternadas.
Um engenheiro alemão, August Wöhler, realizou a primeira investigação
científica (durante um período de 12 anos) sobre o que estava sendo chamado “falha
por fadiga”, testando, em laboratório, eixos até a falha sob carregamento alternado. Ele
publicou suas descobertas em 1870.
August Wohler.
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Tensões flutuantes ou variantes no tempo
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Limite de Fadiga
• As resistências à fadiga ou limites de fadiga obtidos de ensaios devem ser modificadas;
• Porque existem diferenças entre os corpos de prova e a peça real que está sendo projetada;
• Diferenças de temperatura e de meio ambiente (umidade, efeitos de corrosão, carregamento devem ser levadas em consideração;
• Estes fatores são chamados de fatores de redução da resistência;
Porque utilizar fatores de correção de Resistência a fadiga?
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Limite de Fadiga
• Os principais fatores à serem considerados são:a.) carregamento aplicadob.) tamanho ou dimensõesc.) acabamento superficiald.) temperatura ambientee.) confiabilidade.
Limite de fadiga
corrigidoFatores de redução
Limite de fadiga teórico
Fatores de Redução do limite de resistência a Fadiga
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Limite de Fadiga
• Fator devido à solicitação:Efeito da Solicitação - Ccarga
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Limite de Fadiga
• Peças testadas geralmente possuem tamanhos menores que 8mm.• Para peças maiores, é necessário corrigir a resistência a fadiga
segundo as equações abaixo:
Efeito do tamanho- Ctam
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Efeito do tamanho- Área 95
• Para peças não cilíndricas Kuguel sugeriu que a área da seção sujeita a 95% da tensão máxima seja equivalente a área da seção de um corpo cilíndrico.
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Efeito do tamanho- Área 95
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Efeito do tamanho- Área 95
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Limite de Fadiga
Efeito do Acabamento Superfícial - Csup
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Efeito da Temperatura- Ctemp
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Limite de Fadiga
Confiabilidade - Cconf
Confiabilidade %
50 1,000
90 0,897
99 0,814
99,9 0,753
99,99 0,702
99,999 0,659
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Limite de Fadiga
Entalhe e Concentração de Tensão
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Limite de Fadiga
Entalhe e Concentração de Tensão
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Limite de Fadiga
Entalhe e Concentração de Tensão
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Limite de Fadiga
Entalhe e Concentração de Tensão
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Limite de Fadiga
Fator de concentração teórico (estático)
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Fator de concentração teórico (estático)
𝑑/𝐷
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Fator de concentração teórico (estático)
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Tensão Flutuantes com carregamento Uniaxial
Fadiga
Linhas de falhas – Adaptado de Norton (2006)
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Exercício 1 Considere o eixo sujeito apenas à tensões de flexão cíclicas flutuantes ilustrado abaixo. Sendo o diâmetro D = 30 mm com um furo transversal de diâmetro d = 8 mm, a componente de tensão média = 30 MPa e a componente de tensão alternada = 15 MPa. Material do eixo aço SAE 1020 com limite de escoamento Sy = 207 MPa e resistência máxima em tração Sut = 379,5 MPa. O eixo foi usinado e opera em temperatura de 500° C. Espera-se que 99.99% das amostras igualem ou superem o valor de resistência assumido. Considere a relação entre MPa/Kpsi = 6,9 e mm/in = 25,4.
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