FADIGA
FADIGA
Fadiga
•Concepto de Fadiga•Ensaio de Fadiga•Fatores de Influência
Fadiga
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
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
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
Fadiga
ENSAIO DE FADIGA
Flexão Rotativa
Fadiga
Tração – Compressão Cisalhamento
ENSAIO DE FADIGA
Fadiga
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.
O ensaio pode ser dividido em Fadiga de Baixo Ciclo (ruptura < 104 ciclos) e Fadiga de Alto Ciclo (para os casos acima desse limite)
Fadiga
RESULTADOS DO ENSAIO DE FADIGA(Curva σ – N ou Curva Wöhler)
Fadiga
RESULTADOS DO ENSAIO DE FADIGA(Curva σ – N ou Curva Wöhler)
Fadiga
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
FRATURA EM FADIGA
Fadiga
FRATURA EM FADIGA
Nucleação da Trinca:
Regiões de alta concentração de tensões.
Fadiga
FRATURA EM FADIGA
Nucleação da Trinca:
Defeitos de Superfície.(Ranhuras, pequenas trincas de usinagem, mau acabamento superficial, etc.)
Fadiga
FRATURA EM FADIGA
Nucleação da Trinca:
Defeitos na Microestrutura(Inclusões, porosidade acentuada, defeitos de solidificação, pontos de corrosão, etc)
Fadiga
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
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
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
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
FATORES DE INFLUÊNCIA NA RESISTÊNCIA EM FADIGA
Ambiente:
Ataque químico (Fadiga por Corrosão).
Fadiga
CURIOSIDADE
:Tensão de Resistência à Fadiga:Tensão de escoamento:Fator de acabamento:Fator de entalhe