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FADIGA

FADIGA. Fadiga. Concepto de Fadiga Ensaio de Fadiga Fatores de Influência. Os materiais, particularmente os metais, quando submetidos a tensões flutuantes ou repetitivas (esforços cíclicos ), rompem-se a tensões muito inferiores àquelas determinadas nos ensaios de tração. (Cargas estáticas).

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Presentation Transcript

  1. FADIGA

  2. Fadiga • Concepto de Fadiga • Ensaio de Fadiga • Fatores de Influência

  3. Os materiais, particularmente os metais, quando submetidos a tensões flutuantes ou repetitivas (esforços cíclicos ), rompem-se a tensões muito inferiores àquelas determinadas nos ensaios de tração. (Cargas estáticas). A ruptura que ocorre nessas condições de esforço dinâmico é conhecida como ruptura por fadiga. Em estruturas e equipamentos como pontes, aviões, veículos, entre outros, quando submetidos a contínuos esforços dinâmicos e vibrações, o fenômeno da fadiga passou a representar o 90% das falhas em serviço de componentes metálicos. Fadiga

  4. Os materiais poliméricos e os cerâmicos são também susceptíveis à ruptura por fadiga. Na maioria das vezes, não se considera a fadiga em cerâmicos, pois esses materiais costumam falhar em decorrência de sua baixa tenacidade à fratura. A falha por fadiga é particularmente imprevisível pois acontece sem que haja qualquer aviso prévio. Fadiga

  5. ENSAIO DE FADIGA Consiste na aplicação de carga cíclica em corpo-de-prova apropriado e padronizado segundo o tipo de ensaio a ser realizado. Flexão Rotativa Corpos de prova segundo a norma ASTM (E1823, E1150, E466) Fadiga

  6. Fadiga

  7. ENSAIO DE FADIGA Flexão Rotativa Fadiga

  8. ENSAIO DE FADIGA Tração – Compressão Cisalhamento Fadiga

  9. RESULTADOS DO ENSAIO DE FADIGA (Curva σ – N ou Curva Wöhler) Este ensaio é capaz de fornecer dados quantitativos quanto às características de um material ou componente suportar por longos períodos, cargas repetitivas e/ou cíclicas sem se romper. Os principais resultados do ensaio são: Limite de Resistência à Fadiga (σRf) Resistência à Fadiga (σf) Vida em Fadiga (Nf) Os resultados do ensaio podem variar devido a uma diversidade de fatores. Fadiga O ensaio pode ser dividido em Fadiga de Baixo Ciclo (ruptura < 104 ciclos) e Fadiga de Alto Ciclo (para os casos acima desse limite)

  10. RESULTADOS DO ENSAIO DE FADIGA (Curva σ – N ou Curva Wöhler) Fadiga

  11. RESULTADOS DO ENSAIO DE FADIGA (Curva σ – N ou Curva Wöhler) Fadiga

  12. FRATURA EM FADIGA • A ruptura do componente em serviço ocorre em 03 etapas distintas: • - Nucleação da Trinca; • Propagação Cíclica da Trinca (Fenômeno Lento) • Falha Catastrófica (Fenômeno Rápido). Fadiga

  13. FRATURA EM FADIGA Fadiga

  14. FRATURA EM FADIGA Nucleação da Trinca: Regiões de alta concentração de tensões. Fadiga

  15. FRATURA EM FADIGA Nucleação da Trinca: Defeitos de Superfície. (Ranhuras, pequenas trincas de usinagem, mau acabamento superficial, etc.) Fadiga

  16. FRATURA EM FADIGA Nucleação da Trinca: Defeitos na Microestrutura (Inclusões, porosidade acentuada, defeitos de solidificação, pontos de corrosão, etc) Fadiga

  17. FRATURA EM FADIGA Propagação Cíclica da Trinca: Devido à concentração local da tensão causada pelos mecanismos antes citados, ocorre uma deformação plástica cíclica causada pela, mesmo com tensão nominal abaixo do limite elástico. Fadiga

  18. FRATURA EM FADIGA Ruptura Catastrófica: Durante o período de serviço o componente encontra-se sujeito a mudanças abruptas de carga de fadiga. Essas mudanças registram-se na macroestrutura da superfície de fratura através de marcas que recebem o nome de “Marcas de Praia”. Fadiga

  19. FATORES DE INFLUÊNCIA NA RESISTÊNCIA EM FADIGA Efeitos Superficiais: Rugosidade da superfície; Variações na resistência à fadiga na superfície (tratamentos superficiais); Variações na tensão residual da superfície. Fadiga

  20. FATORES DE INFLUÊNCIA NA RESISTÊNCIA EM FADIGA Fatores de Projeto: Qualquer marca ou descontinuidade geométrica pode agir como um concentrador de tensões e como ponto potencial de inicio de uma trinca de fadiga (furos, rasgos de chaveta, etc.) Fadiga

  21. FATORES DE INFLUÊNCIA NA RESISTÊNCIA EM FADIGA Ambiente: Ataque químico (Fadiga por Corrosão). Fadiga

  22. CURIOSIDADE Fadiga :Tensão de Resistência à Fadiga :Tensão de escoamento :Fator de acabamento :Fator de entalhe

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