Um vaso de pressão é construído em aço, com
e
, e opera sob tensão de tração circunferencial no seu costado. 0 diâmetro do vaso é
e a espessura é e
mm . A tensão de tração é definida como:
Onde
pressão interna,
diâmetro,
espessura. 0 vaso foi projetado e operou com uma pressão mínima de trabalho, e com pressão máxima de trabalho igual a 3 MPa , conforme o projeto, com coeficiente de segurança de 3 para vida infinita em fadiga segundo o critério de Soderberg. O costado é laminado a frio, operando em temperatura de
, com confiabilidade de
, sem outros efeitos. Em função de alterações na operação, com o aumento de temperatura, as pressões mínima e máxima tiveram um aumento de
. Qual o coeficiente de segurança na nova condição de operação?
Passo 1
O enunciado trata de um vaso de pressão de aço ( ext{S}_{\max} = 600) MPa,
MPa) submetido a tensões cíclicas no costado, com pressões mínima e máxima de trabalho que variam. Foi usado o critério de Soderberg para vida infinita em fadiga, com coeficiente de segurança inicial
.
Passo 2
O critério de Soderberg para coeficiente de segurança
é
onde
é a amplitude de tensão e
é a tensão média do ciclo.
Passo 3
Como a tensão é proporcional à pressão interna (
), um aumento de
em
e
faz
Substituindo no critério de Soderberg:
Passo 4
Logo, o novo coeficiente de segurança
satisfaz