Enunciado

Uma barra cilíndrica com 8,0mm (0,31in) de diâmetro, fabricada a partir de uma liga de latão vermelho (Figura 8.34), é submetida a um ciclo de aplicação de cargas alternadas de tração e de compressão ao longo do seu eixo. Se as cargas de tração e de compressão máximas são de +7500N (+1700 l b f ) e -7500N (-1700 l b f ), respectivamente, determine sua vida em fadiga. Assuma que a tensão traçada na Figura 8,34 seja a amplitude de tensão.

Passo 1

Somos solicitados a determinar a vida em fadiga de uma barra de latão vermelha cilíndrica, considerando seu diâmetro (8,0 mm) e as cargas máximas de tração e compressão (+7500 N e -7500 N, respectivamente). A primeira coisa que é necessária é calcular os valores de σ m a x e σ m i n usando a Equação 6.1. Portanto:

σ m a x = F m a x A 0 = F m a x π d 0 2 2 = 150 × 1 0 6 N / m 2 = 150   M P a   ( 22500   p s i )

σ m i n = F m i n π d 0 2 2 =   - 150 × 1 0 6 N / m 2 =   - 150   M P a   ( - 22500 p s i )

Passo 2

Agora torna-se necessário calcular a amplitude de tensão usando a Equação 8.16:

σ a = σ m a x - σ m i n 2 = 150   M P a   ( 22500 p s i )

Na Figura 8.34, f para o latão vermelho, o número de ciclos até a falha nessa amplitude de tensão é de cerca de 1 × 1 0 5 c i c l o s .

Abaixo a figura 8.34:

Resposta

1 × 1 0 5 c i c l o s .

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