fadiga

Mechanics of fatigue
O termo fadiga dos materiais e componentes estruturais significa dano e fratura durante a aplicação de forças cíclicas, repetitivas. No sentido mais amplo, o termo inclui um número grandioso de fenômenos de dano tardio e fratura sob condições de carga e externas. O estudo da fadiga iniciou-se com Wohler, que, no período de 1858-1860, realizou a primeira experimentação sistemática em danos de materiais sob carregamento cíclico. Wohler introduziu o conceito da curva de fadiga, isto é, o diagrama onde a magnitude característica da tensão cíclica é plotada versus o numero de ciclos até a falha.
É conveniente distinguir a fadiga de alto ciclo, da fadiga de baixo ciclo. Se as deformações plásticas são pequenas e localizadas nas proximidades da ponta da trinca enquanto o resto do corpo está deformado elasticamente, então caracteriza-se como fadiga de alto ciclo. Já se o carregamento cíclico for acompanhado de deformação elasto-plastica no interior do corpo, caracteriza-se como fadiga de baixo ciclo.
O modo do dano e da fratura final depende de condições externas. Em temperaturas elevadas, a plasticidade da maioria dos materiais aumenta, metais apresentam fluência e polímeros comportam-se termo-plasticamente. Nas temperaturas mais baixas, a plasticidade dos metais diminui e a probabilidade de fratura frágil aumenta.
Fadiga é o processo gradual de dano acumulado. Três ou quatro estágios de dano por fadiga são usualmente distinguidos. No primeiro estágio, o dano acumulado ocorre na microestrutura cristalina, é o nível dos grãos e camadas intergranulares. O dano é disperso pelo volume da amostra ou componente estrutural ou, pelo menos, pela áreas mais tensionadas. No final desse estágio, núcleos de trincas macroscópicas se originam, ou seja, concentradores de microtrincas que sob os carregamentos seguintes, tendem a crescer. O segundo estágio é o crescimento de trincas com profundidade pequena quando comparada a seção da amostra. As pequenas trincas