Cargas de fadiga2

Cargas de fadiga
Qualquer carga que varie no tempo pode provocar uma falha devido à fadiga. O comportamento do tipo da carga varia de uma aplicação para outra. Em máquinas rotativas, as cargas tendem a ser consistentes na amplitude ao longo do tempo e repetem-se com alguma frequência. Em equipamentos de serviço as cargas tendem a variar completamente a sua amplitude e frequência no transcorrer do tempo, podendo até mesmo assumir uma natureza aleatória.
As funções típicas de tensão-tempo experimentadas por máquinas rotativas, podem ser modeladas conforme mostra a Figura 1. A Figura 1(a) representa o caso de tensão alternada, na qual o valor médio é zero. A Figura 1(b) representa o caso da tensão repetida, na qual a forma da onda varia de zero a um máximo com um valor médio igual a componente alternada. Já a figura 1(c) ilustra uma versão do caso mais geral (chamado de tensão pulsante) na qual todas as componentes têm valor diferente de zero. Qualquer um dos tipos de onda citados pode ser caracterizado através dos parâmetros médio e alternado, e valores máximo e mínimo.
O intervalo de tensões Δσ é definido como:

A amplitude da variação de tensão σa (ou componente alternado) é obtida de:

e a tensão média σm é:

Figura 1 – Valores das componentes alternada, média e o intervalo de variação de tensões para tensões cíclicas alternada, repetida e pulsante.

Critérios de Medição da Falha por Fadiga
Ensaio de Flexão Rotativa – O volume de dados disponível sobre resistência à fadiga sob tensões alternadas deve-se ao ensaio de flexão rotativa, no qual um corpo de prova, altamente polido e de aproximadamente 8 milímetros (7,62) de diâmetro, é montado em um suporte de fixação que permite a aplicação de um momento fletor (flexão pura) de magnitude constante, enquanto o corpo de prova gira a 1725 RPM. Essa configuração gera tensões alternadas de flexão em qualquer ponto da circunferência do corpo de prova. O ensaio é iniciado até o corpo de prova falhar, então o número de