Uma mola plana de suspensão tem tensão flutuante de
e
aplicada por
ciclos. Se a carga mudar a
e
, quantos ciclos a mola sobreviverá, utilizando o critério de Goodman modificado? O material é aço AISI 1020 CD (estirado a frio) e tem uma resistência à fadiga completamente corrigida de
. Suponha que
e
.
Resposta:
ciclos
Passo 1
O enunciado pede para estimar quantos ciclos adicionais
uma mola vai aguentar quando a tensão oscila de
a
, sabendo que ela já foi submetida a
ciclos com
e
. O material é aço AISI
CD com limite de fadiga corrigido
, resistência à tração
e fator de confiabilidade
. Vamos usar o critério de Goodman modificado para traduzir a tensão de serviço em uma tensão efetiva de amplitude, depois a lei de Basquin para obter os ciclos à ruptura em cada regime e, por fim, a regra de Miner para combinar os danos.
Passo 2
Calcular as tensões média e de amplitude em cada regime:
Para o regime
(
,MPa):
Para o regime
(
,MPa):
Passo 3
Aplicar o critério de Goodman modificado para obter a tensão efetiva de amplitude em cada caso:
Logo,
Passo 4
Montar a lei de Basquin
usando dois pontos da curva
:
em ciclos,
;
em ciclos,
.
Isto é,
em
em
Isto é,
Dividindo as equações:
E
Passo 5
Determinar os ciclos à ruptura em cada regime:
Para
:
Para
:
Passo 6
Aplicar a regra de Miner
.
Isolando :
Isolando