Falha por Fadiga

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ

FALHA POR FADIGA

Demetrius Mac Dowell Sousa Filho
Gilberto Gadelha da Rocha
João Lucas Rodrigues Parente
Roberto Nascimento Alves

FORTALEZA - 2015
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ

FALHA POR FADIGA

Demetrius Mac Dowell Sousa Filho
Gilberto Gadelha da Rocha
João Lucas Rodrigues Parente
Roberto Nascimento Alves

FORTALEZA - 2015

INTRODUÇÃO 5
MECANISMOS DE FALHA POR FADIGA 7
Estágio de início da trinca 8
Estágio de propagação da trinca 8
Fratura 9
MODELOS DE FALHA POR FADIGA 10
A abordagem tensão-número de ciclos 10
A abordagem deformação-número de ciclos 10
A abordagem da MFLE 11
RESISTÊNCIA À FADIGA DOS MATERIAIS 11
ENSAIOS DE FADIGA. 12
RESULTADOS EXPERIMENTAIS 14
ESTIMATIVA DA CURVA σ- N DO MATERIAL 16
MÉTODO DE MORROW. 18
RESISTÊNCIA À FADIGA DAS PEÇAS 19
O EFEITO DE SOLICITAÇÕES MÉDIAS 21
DIAGRAMAS σa - σm. 21
CONCENTRAÇÃO DE TENSÃO SOB TENSÕES MÉDIAS 23
MÉTODO DA TENSÃO RESIDUAL 24
MÉTODO DA TENSÃO MÉDIA NOMINAL 25
CARREGAMENTO COMBINADO 26
A PROPAGAÇÃO DE TRINCAS DE FADIGA 28
EQUAÇÕES PROPOSTAS PARA A CORRELAÇÃO å - ΔK. 32
A VIDA DE PROPAGAÇÃO 32
PROJETO COM TOLERÂNCIA A DANO 33
ANÁLISE DO SIGNIFICADO DE DEFEITOS 35
PROCEDIMENTO GERAL 35
ESTIMATIVA DE DEFEITOS. 39
UMA VISÃO DE CONJUNTO DA FADIGA 40
ANÁLISE CRÍTICA 40
CONCLUSÕES 42
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 44

INTRODUÇÃO

Quando a carga varia em função do tempo, as teorias que regem o comportamento dos elementos mecânicos sob solicitação estática não mais se aplicam. Para este tipo de carregamento variável, as falhas podem ocorrer muito antes do previsto. Materiais dúteis e, de forma ainda mais pronunciada, os materiais frágeis, falham em valores de tensão muito abaixo do limite de resistência a fratura e até do limite de escoamento.
A literatura especializada tem mostrado que, dentre as distintas causas de falha de componentes mecânicos, a mais comum é devida à fadiga do