Um componente, construído em aço com
e resistência ao escoamento
MPa foi projetado para operar sob tensão de 175 MPa com coeficiente de segurança de 1,5, para uma vida infinita em carregamento cíclico com tensão média nula. Esse componente sofreu 1 ciclo de carga com
da resistência ao escoamento. Qual o coeficiente de segurança para a operação em vida infinita a partir desse primeiro ciclo, para a condição original de projeto?
Passo 1
O enunciado nos dá um componente em aço com resistência máxima à tração
,MPa e resistência de escoamento
,MPa. Ele foi projetado para trabalho cíclico com tensão média nula, tensão alternante de projeto
,MPa e coeficiente de segurança inicial
, de modo a garantir vida infinita. Isso significa que o valor de
,MPa é tal que, multiplicado por
, não excede o limite de resistência à fadiga (endurance) do material.
O componente sofreu um único ciclo de carga com amplitude igual a
de
, ou seja
Queremos saber qual passa a ser o coeficiente de segurança para a operação em vida infinita nas mesmas condições originais (tensão alternante de
,MPa, média nula), já levando em conta esse único ciclo forte.
Passo 2
Repare que
,MPa é o limite de resistência à fadiga (endurance limit) do aço sob tensão média nula. Qualquer ciclo com amplitude
não introduz dano permanente, isto é, mantém a vida infinita. No nosso caso o ciclo de
,MPa é abaixo de
(
), portanto, ele não causa nenhum dano que afete a resistência à fadiga para tensões alternantes menores ou iguais a
.
Passo 3
Como o único ciclo aplicado está abaixo do limite de resistência à fadiga, a capacidade do componente para resistir à carga alternante de
MPa (que é bem menor) não é reduzida. Logo, não há alteração na margem de segurança originalmente prevista.
Resposta
O coeficiente de segurança continua valendo