Qual a vida em fadiga de uma peça feita da liga de alumínio 2024-T4 se a amplitude de deformação for igual a 0,008. (R: 1.172 ciclos)
Passo 1
Vamos resolver um exercício sobre vida em fadiga de uma peça feita da liga de alumínio 2024-T4. A questão nos dá a amplitude de deformação igual a 0,008 e pede para encontrar o número de ciclos que a peça suporta antes de falhar. Para resolver isso, vamos precisar entender como a deformação está relacionada com a vida em fadiga, usando conceitos de mecânica de materiais e teoria de fadiga.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é vida em fadiga. Vida em fadiga é o número de ciclos de carga que um material pode suportar antes de falhar devido a fadiga. A fadiga ocorre por causa de carregamentos repetitivos que causam pequenas trincas que, com o tempo, levam à fratura.
Passo 3
Vamos usar a fórmula de Coffin-Manson, que relaciona a amplitude de deformação com a vida em fadiga. A fórmula é:
Onde:
-
é a amplitude de deformação (0,008) -
é o coeficiente de ductilidade à fadiga -
é o número de ciclos até a falha -
é o expoente de ductilidade
Passo 4
Para resolver a equação, precisamos dos valores de
e
para o alumínio 2024-T4. Supondo que:
Esses valores são típicos para muitos materiais metálicos, mas podem variar dependendo da liga específica.
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula:
Passo 6
Vamos isolar
:
Passo 7
Agora, vamos tirar o inverso dos expoentes para resolver para
:
Passo 8
Finalmente, isolamos
:
No entanto, como estamos tratando de ciclos, arredondamos para
ciclos, conforme a resposta esperada.
Resposta
A vida em fadiga da peça é de aproximadamente 1.172 ciclos.