Ensaio de Fadiga

FADIGA
É uma forma de falha que ocorre em estruturas sujeitas a flutuações dinâmicas de tensão. Ex.: Pontes, aeronaves e componentes de máquinas.
Nestas circunstâncias há possibilidade da falha ocorrer sob níveis de tensão consideravelmente inferiores as tensões de escoamento produzidas em carregamento. O termo FADIGA é empregado pelo fato de que a falha ocorre após um período de ciclagem de tensão ou deformação.

Importância:
- 90% das falhas dos componentes metálicos ocorrem desta forma.
- A falha por fadiga é de natureza frágil mesmo em metais normalmente dúcteis. - Ocorre com muito pouca ou nenhuma deformação plástica.

Processo:
Início e propagação de uma trinca, sendo a superfície de fratura perpendicular a direção da tensão (trativa) aplicada.

Carregamento cíclico:
- A tensão aplicada pode ser:
a) Axial (tração / compressão)
b) flexão
c) Torção
Há três tipos de flutuação.
Tensão média: σ + σ mín σ m = máx.
2

Intervalo de tensão: σ R = σ máx.−σ mín.

Amplitude de Tensão:

σa =

σR
2

=

σ máx. − σ mín.
2

Razão de Tensão de Fadiga:

R=

σ mín. σ máx.

Curva S-N (Curva de Wölher)
- Determinação das propriedades de fadiga do material a partir de simulação em laboratório. - Em condições ideais o equipamento deve reproduzir o mais próximo possível as condições de serviço, considerando: nível de tensão, freqüência, padrão de tensão e etc...

Condições Iniciais: σmáx = 2/3 σr
Resultado na forma de gráfico:
S(Tensão) X log N (no de ciclos) para cada corpo-de-prova.
Os valores de S sã colocados na Forma de amplitude de tensão (σa).

- Para muitos aços, o limite de fadiga se situa entre 35 e 65% do LR.
- Metais não ferrosos não apresentam limite de fadiga.
Neste caso, especifica-se a resistência a fadiga definindo-se o número de ciclos em que poderá ocorrer a falha por fadiga em um dado nível de tensões.
Baixo ciclo: 104 - 105 ciclos
Médio ciclo: ? ciclos
Alto ciclo: > 106 ciclos