Para uma montagem parafusada com oito parafusos, a rigidez de cada parafuso é
e a rigidez de cada elemento
por parafuso. Os parafusos são pré-carregados a 75 por cento da resistência de referência. Admita que a carga externa é igualmente distribuída para todos os parafusos. Os parafusos são de rosca laminada classe 5,8 M6x 1. Uma carga externa flutuante é aplicada a toda junta com
e
.
Determine o fator de segurança a fadiga pelo critério de Goodman
Determine o fator de segurança a fadiga pelo critério de Goodman
Passo 1
Beleza, o que a questão tá pedindo é o fator de segurança à fadiga pelo critério de Goodman pra um conjunto de 8 parafusos M6×1 classe 5.8, com rigidez do parafuso
e do membro
por parafuso. Eles foram pré-carregados a 75 % da resistência de referência e aí vem uma carga externa flutuante
,
.
Conteúdo: fadiga de parafuso, cálculo de tensão média e alternante, Goodman.
Vamos precisar de:
• Área de tensão do M6×1.
• Distribuição da carga externa por parafuso via rigidezes.
• Cálculo de ,
,
,
.
• Endurance limit (vamos assumir ) e
da classe 5.8 (
).
• Fórmula de Goodman:
Conteúdo: fadiga de parafuso, cálculo de tensão média e alternante, Goodman.
Vamos precisar de:
• Área de tensão
• Distribuição da carga externa por parafuso via rigidezes.
• Cálculo de
• Endurance limit (vamos assumir
• Fórmula de Goodman:
Passo 2
Primeiro a área de tensão do parafuso M6×1:
A pré-carga
é 75 % da carga de escoamento (
):
Passo 3
A carga externa total flutua entre 60 kN e 20 kN e vai igualmente para os 8 parafusos:
Como a rigidez do parafuso é
e do membro
, a fração que cai no parafuso é
Logo a variação de força no parafuso é
Passo 4
Agora a força total no parafuso em cada extremo do ciclo:
Convertemos em tensão (
):
Tensão média e alternante:
Passo 5
Pra usar Goodman, assumimos
A equação de Goodman nos dá o fator de segurança
:
Logo
Resposta
O fator de segurança à fadiga pelo critério de Goodman fica aproximadamente
.