Um aço tem resistência à tração Sut=650 MPa e resistência ao escoamento Sy=300 MPa.
Estimar a vida esperada sob uma tensão completamente invertida de 250MPa.

Passo 1

Opa! Então o enunciado diz que a gente tem um aço com resistência à tração
Sut = 650 MPa
e resistência ao escoamento
Sy = 300 MPa,
e ele sofre uma tensão completamente invertida de
sigmaa = 250 MPa
(ou seja, carga totalmente reversa, razão R = –1).
Conteúdo: fadiga de materiais, curva S–N e limite de fadiga (endurance limit).
O que vamos precisar:
1) Saber estimar o limite de fadiga bruto de um aço a partir de Sut.
2) Comparar a tensão aplicada com esse limite para ver se dá vida infinita ou finita.

Passo 2

Teoria rápida sem pular etapas: para muitos aços, o chamado “limite de fadiga” não corrigido vale cerca de metade da resistência à tração. A gente chama isso de S'e:
S'e = 0,5,Sut = 0,5times650 = 325 MPa
Esse valor é o que a gente teria num ensaio ideal (superfície lisa, sem concentrações de tensão, temperatura ambiente etc.).

Passo 3

Agora é comparar a tensão alternada que o exercício deu com esse S'e:
  • Se sigmaa < S'e, a peça entra na região de “vida infinita” (ou seja, a gente espera mais de 10^7 ciclos).
  • Se sigmaa > S'e, aí precisaríamos usar a curva S–N (ou Basquin) para achar o número de ciclos até a fratura.
No nosso caso:
sigmaa = 250 MPa < S'e = 325 MPa,
logo a gente está abaixo do limite de fadiga.

Resposta

Vida esperada infinita (mais de 10^7 ciclos) diante de sigmaa = 250 MPa, pois está abaixo do limite de fadiga estimado.

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