Dutos

FALHAS POR FADIGA

INTRODUÇÃO
A maioria das falhas em máquinas ocorrem devido a cargas que variam no tempo, e não a esforços estáticos. Essas falhas ocorrem, tipicamente, em níveis de tensão significativamente inferiores aos valores da resistência ao escoamento dos materiais. Assim, quando estão envolvidos carregamentos dinâmicos, as teorias de falha para carregamentos estáticos podem levar a projetos sem segurança.

MECANISMO DA FALHA POR FADIGA

As falhas por fadigas sempre têm início com uma pequena trinca, pré-existente pela manufatura do material ou que se desenvolveu ao longo do tempo, pelas deformações cíclicas, ao redor dos pontos de concentração de tensões. Portanto, é fundamental que o projeto de peças dinamicamente carregadas, sejam elaborados de modo a minimizar a concentração de tensões.

Estágios na Falha por Fadiga:

•Início da Trinca: ocorre devido a imperfeições, partículas, inclusões, etc. (em escala microscópica os metais não são homogêneos e isotrópicos) e pontos de concentração de tensão, que contenha uma componente de tensão de tração. Pode ter uma pequena duração para o seu início;
•Propagação da Trinca: após o surgimento da trinca microscópica, ela se propaga, de acordo com os mecanismos da Mecânica da Fratura. Envolve o maior tempo de vida da peça e se houver a presença de corrosão sua velocidade irá aumentar (sob corrosão, a trinca aumenta até mesmo sob carregamento estático;
•Ruptura Repentina: devido ao crescimento instável da trinca, quando K atinge o valor de Kc,ocorre uma falha repentina e catastrófica, sem nenhum aviso.

MODELOS DE FALHA POR

Existem três modelos de projeto à fadiga, usados atualmente, cada um possuindo uma área de aplicação e um propósito. É levado em conta também o regime de fadiga, podendo ser Fadiga de Baixo Ciclo (FBC) ou Fadiga de Alto Ciclo (FAC). O mais comum é se adotar N>10^3 ciclos para a FAC.
O modelo Tensão-Número de Ciclos (S-N) ou de Wöhler, é o mais antigo e o mais utilizado nas