Exemplo 6

Aluno: Bruno de oliveira Pinto
Disciplina: Fadiga

Exercício do exemplo 6-1 do livro projeto de máquinas.
Valor da tensão alternada adotada foi de 105MPA

EXEMPLO 6-1
*todas as equações utilizadas foram retiradas do livro projeto de máquinas

Determinação de diagrama S-N estimados para materiais ferrosos
Problema
Construa um diagrama S-N estimado para uma barra de aço e defina suas equações. Quantos ciclos de vida podem ser esperados se a tensão alternada é de 105MPa?
Dados
O Sut experimentalmente é 600MPa. A barra quadrada tem 150 mm de lado e tem acabamento de laminado a quente. A temperatura máxima de operação é de 500°C. O carregamento aplicado é flexão pura alternada.
Hipóteses
A vida infinita é requerida e pode ser obtida, pois este aço dúctil apresentará limite de fadiga. Será considerado um fator para confiabilidade de 99,9%.

Solução

1 Como nenhuma informação sobre o limite de fadiga ou resistência à fadiga é fornecido, estima-se Se’ com base no limite usado a seguinte equação

2 O carregamento é de flexão, portanto o fator de carregamento é obtido pela seguinte equação
Ccarreg =1

3 A peça é maior que o corpo de prova e não tem seção circular, portanto um diâmetro equivalente baseado em 95% da tensão máxima (A95) deve ser determinado e usado para encontrar o fator de tamanho. Para uma seção retangular sob flexão sem rotação, a área A95 e o diâmetro equivalente são obtidos a seguir:

O fator de tamanho é encontrado na seguinte equação

Ctamanho =1,189(121,2)-0,097 = 0,747

4 O fator de acabamento superficial é indicado pela equação a seguir e pelos valores tabelados para acabamento por laminação a quente especificado.

Csuperf = ASbut = 57,7(600)-0,718 = 0,584

5 O fator de temperatura é obtido a seguir:

Ctemp = 1 – 0,0058(T – 450)=1 – 0,0058(500-450) = 0,71

6 O fator de confiabilidade é tabelado, para 99,9%, temos:

Cconf = 0,753

7 O valor corrigido do limite de fadiga Se pode agora ser calculado.

Se = C carreg C tamanho C superf. C temp C