Considerando
, um completamente corrigido
e
, determine d empregando o critério de falha por fadiga ASME-elíptico.
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o exercício pede. Temos um eixo sujeito a um momento alternado de flexão
Nm e a um torque médio
Nm (não há momento médio de flexão nem torque alternado). As propriedades do material são
- Resistência à tração
MPa - Limite de escoamento
MPa - Fadiga corrigida
MPa
Vamos usar o critério de falha por fadiga ASME-elíptico, que não é outro senão
Para chegar lá, precisamos:
- calcular as tensões alternada (
) e média ( ) em função do diâmetro , - obter as tensões equivalentes de von Mises
e , - inserir no critério ASME-elíptico e resolver para
.
Passo 2
Primeiro, as fórmulas de tensão no eixo de seção circular (unidades: N, mm, MPa):
Como
e
, temos
Passo 3
Transformamos em tensões equivalentes de von Mises:
Passo 4
Substituímos tudo no critério elíptico ASME:
Ou seja,
Jogando as expressões de
e
:
Passo 5
Isolando
:
Agora, numericamente (convertendo
e
):
Resposta
O diâmetro mínimo para atender ao critério ASME–elíptico é cerca de 18,4 mm.