Um aço tem resistência à tração
e resistência ao escoamento
.
Estimar a vida esperada sob uma tensão completamente invertida de 510MPa.
Estimar a vida esperada sob uma tensão completamente invertida de 510MPa.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz o seguinte: temos um aço com
- resistência à tração
- resistência ao escoamento
Queremos estimar quantos ciclos ele aguenta sob carregamento completamente invertido (tensão alternada) de amplitude
.
Conteúdo envolvido: fadiga de materiais, curva –
(ou lei de Basquin) e o conceito de limite de fadiga (endurance limit). Vamos usar tudo isso pra descobrir a vida em ciclos.
Conteúdo envolvido: fadiga de materiais, curva
Passo 2
Primeiro, calcula o limite de fadiga aproximado (endurance limit) para esse aço.
Na maioria dos aços de médio carbono, assume-se
Na maioria dos aços de médio carbono, assume-se
Logo
Como a amplitude aplicada (
) é maior que
, não temos vida infinita – a gente cai numa zona de vida finita e precisa usar a lei de Basquin (curva
–
).
Passo 3
A lei de Basquin, em forma simplificada, diz que a amplitude de tensão
e o número de ciclos até falha
estão ligados por
onde
e
são constantes da reta log–log. A gente vai ajustar essa reta usando dois pontos “conhecidos”:
- Em
ciclo, a tensão de ruptura é . - Em
ciclos, a tensão é o limite de fadiga .
Como em
a gente tem
, conclui-se
.
Para achar o expoente , usa-se
Para achar o expoente
Passo 4
Agora que já sabemos
e
, vamos achar a vida
quando
.
Como
, dá
Resposta
Vida esperada
ciclos.