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
Tração – Compressão Cisalhamento Fadiga ENSAIO DE FADIGA Tração – Compressão Cisalhamento
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)
RESULTADOS DO ENSAIO DE FADIGA (Curva σ – N ou Curva Wöhler)
RESULTADOS DO ENSAIO DE FADIGA (Curva σ – N ou Curva Wöhler)
A ruptura do componente em serviço ocorre em 03 etapas distintas: 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
Regiões de alta concentração de tensões. Fadiga FRATURA EM FADIGA Nucleação da Trinca: Regiões de alta concentração de tensões.
Defeitos de Superfície. Fadiga FRATURA EM FADIGA Nucleação da Trinca: Defeitos de Superfície. (Ranhuras, pequenas trincas de usinagem, mau acabamento superficial, etc.)
Defeitos na Microestrutura Fadiga FRATURA EM FADIGA Nucleação da Trinca: Defeitos na Microestrutura (Inclusões, porosidade acentuada, defeitos de solidificação, pontos de corrosão, etc)
Propagação Cíclica da Trinca: 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.
Ruptura Catastrófica: 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”.
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.
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.)
FATORES DE INFLUÊNCIA NA RESISTÊNCIA EM FADIGA Ambiente: Ataque químico (Fadiga por Corrosão).
CURIOSIDADE Fadiga :Tensão de Resistência à Fadiga :Tensão de escoamento :Fator de acabamento :Fator de entalhe