fadiga, Notas de estudo de Engenharia Mecânica

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FADIGA^ ESTIMATIVA DA RESISTÊNCIA

À

FADIGA DO CORPO DE PROVA EM FLEXÃO ROTATIVA E TENSÃO ALTERNADA

DIAGRAMA^ SxN^3 S’@10^3 S’@

†^ MateriaisFerrosos e Titânio †^ Materiais NãoFerrosos

AÇO^ S´≅0,504Seut^

para^ S≤1460 MPaut S´≅740 MPa para^ S> 1460 MPaeut

OUTROS MATERIAIS^ †^ Ferro Fundido^ S´≅0,4S^ para Seut^

≤400 MPaut S´≅160 MPa para S> 400 Mpaeut^ †^ Alumínio^ (Não tem vida infinita a relação é para N=5x

8 ) (^8) S ´ ≅0,4Spara^ S^ f@5x10ut^ ut ≤330 MPa (^8) S ´ ≅130 MPa^ para^ Sf@5x

330 MPaut †^ Ligas de Cobre^ (para N=5x

8 ) (^8) S ´ ≅0,4Spara^ S^ f@5x10ut^ ut ≤280 MPa (^8) S ´ ≅100 MPa^ para^ Sf@5x

280 Mpaut

FATORES DE MODIFICAÇÃO DO LIMITE DE FADIGA^ Baseado na abordagem do livro texto:^ Projeto de Engenharia Mecânica^ Shigley, J.E.,Michke, C.R.e Budynas,R.G

FATORES DE MODIFICAÇÃO DOLIMITE DE FADIGA A resistência à fadiga ou limite de fadiga obtidos de ensaios de corpos deprova padrão ou de estimativas baseadas em ensaios de tração devemser modificados para levar em conta as diferenças entre os CPs e aspeças e componentes reais. Algumas destas diferenças incluem: Material:^ composição, base de falha e variabilidade; Manufatura:^ método, tratamento térmico, condições superficiais,^ concentração de^ tensão, e corrosão por “fretting”; Ambiente:^ corrosão, temperatura, estado de tensão e tempos de^ relaxação; Projeto:^ tamanho, formato, vida,

estado de tensão, concentração de tensão, velocidade e “fretting”. †^ Marin identificou fatores que quantificam os efeitos de diversosfatores, tais como: carregamento, tamanho,acabamento superficial,temperatura e confiabilidade. †^ Estes fatores, quando multiplicados pelo limite de resistência à fadigados CPs, dão origem a limite de fadiga da peça ou componente

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ACABAMENTO SUPERFICIAL

ACABAMENTO SUPERFICIAL

EFEITOS DO TAMANHO DA PEÇA

EFEITOS DO TAMANHO DA PEÇA

(^2) A=0,0766d 95

TIPO DE CARREGAMENTO

EFEITOS DA TEMPERATURA^ †^ Quando a peça trabalha em temperaturas abaixo datemperatura ambiente, a fratura frágil é mais provável deocorrer e deve ser investigada em primeiro lugar.^ †^ Quando a peça trabalha em temperaturas acima datemperatura ambiente, o escoamento é mais provávelporque o limite de escoamento cai bruscamente com oaumento da temperatura. Neste caso também deve seravaliado a ocorrência de fluência. O limite de fadiga paravida infinita (dos materiais que possuem) desaparece emaltas temperaturas.^ †^ Usando dados experimentais de resistência à tração emdiferentes temperaturas para aço chegou-se à seguinteequação:

EFEITOS DA TEMPERATURA †^ A equação para determinar K

foi encontrada ad

partir de dados da seguinte tabela (para aços):

CONFIABILIDADE^ †^ Muitos dados de resistência na literaturareferem-se a valores médios.^ †^ Existe uma considerável dispersão nosensaios realizados com o mesmo materialsob condições semelhantes.^ †^ Segundo Haugen e Wirsching os desvios-padrão das resistência à fadiga raramenteexcedem 8% dos valores médios.