Notas de Aula - Análise de Falha Prof. Tanaka V2

Notas de Aula - Análise de Falha Prof. Tanaka V2

CalendárioCalendário Data Tópico do ProgramaData Tópico do Programa

03/08 Apresentação da disciplina e critérios de avaliação

Introdução a análise de falhas de componentes em serviço. 10/08Técnicas de análise de falha 17/08Caracterização de fraturas frágeis e dúteis-TPN 24/08Ensaios destrutivos e não destrutivos 31/08Introdução à mecânica de fratura 07/09SemanadaPátrianãoháaula07/09Semana da Pátria –não há aula 14/09Fraturas devido à fadiga 21/09Fraturas por choque (impacto) 28/09Prova –P1 05/10Fraturas por fluência 12/10Padroeira do Brasil –não há aula 19/10Falhas devido à corrosão

Falhas por corrosão associada a esforços mecânicos: corrosão sob26/10 Falhas por corrosão associada a esforços mecânicos: corrosão-sob-

Falhas por corrosão associada a esforços mecânicos: corrosão-sob- 09/1 1 fadiga, frattinge cavitação –Seminário

16/11Recesso Escolar –não há aula 23/11Falhas por desgaste -Seminário 30/1 1 Defeitos produzidos pelo processo de soldagem Seminário

30/11Defeitos produzidos pelo processo de soldagem -Seminário 07/12Prova –P2

06/2006 -Relat. 04/2006

Tubo riser (08/2006)Tubo riser (08/2006)

Levantamento de informaçõesLevantamento de informações

Hi tó i d fl h/ it Histó rico dafalh a/equ ipamen to

Certificados de análises Certificados de análises Resultados ensaios mecânicos

De projeto Condições (durante a operação) ¾Temperatura

¾Ambientais

¾Carregamentos mecânicos¾Carregamentos mecânicos Histórico de manutenção

Levantamento de informações (cont.)Levantamento de informações (cont.)

Desenho e geometria

Há pontos de concentração de tõ ?tens ões ?

O componente é rígido ou flexível?

O componente está dimensionalmente t?corre to?

Aspecto da superfície da falha? Hádlit? Há marcas de polimento?

Há sinais de deformação?

Háidêiddfiii? Há evidências de danos superficiais?

Há depósito na superfíce?

Levantamento de informações (cont.)Levantamento de informações (cont.)

Condições em serviçoçç Há evidência de sobrecarga ou de velocidade?

A manutenção era regular?çg

Qual era a condição de operação?

Condições do meio Oambienteécorrosivoouabrasivo? O ambiente é corrosivo ou abrasivo?

Qual a temperatura do meio nas condições normais de operação e na ocasião da falha?pç

Há possibilidade de contaminação no local?

Levantamento de informações (cont.)Levantamento de informações (cont.)

Processo de fabricação

Há descontinuidades ou concentração de tensão capazesde provocar o problema?

Peças fundidas possuem sinas de rechupe?

No componente soldado, afratura está na zona ti t ftd?term icamen tea fetada?

Tratamento térmico adequado?

Levantamento de informações (cont.)Levantamento de informações (cont.)

Propriedades do material

Aiddtãdd As propriedades estão de acordo com a especificação?

Apropriedadeestáadequadacomouso? A propriedade está adequada com o uso?

Tensões aplicadas e residuais Asolicitaçãoéuniforme? A solicitação é uniforme?

Existe tensão residual?

Existe concentradorde tensão?

Montagem Existemsinais de desalinhamento?

Existe evidência de falta de precisão de montagem?

Existe evidência de distorção?

Procedimento de Análise de FalhaProcedimento de Análise de Falha

Geometria ¾Concentradordetensão(furoscantosvivosetc)¾Concentrador de tensão (furos, cantos vivos, etc.)

Superfície da fratura

¾Cor e textura ¾Revestimento¾Revestimento

¾ Oxidação

¾Produtos de corrosão

Morfologia da fratura

¾Bordas de cisalhamento (shear lips) ¾Marcas de praia e de sargento(chevron)

¾Deformação plásticas

¾Trinca secundária

Documentação fotográfica

Documentação fotográficaDocumentação fotográfica φως phos γραφίςφως phos γραφίςφως phos γραφίςφως phos γραφίς φως phos ("luz") γραφίς (escrita)

Documentação fotográficaDocumentação fotográfica

Detalhe

Tubo riser

Macro fotografia

Documentação fotográficaDocumentação fotográfica

Microscopia óptica

Microscopia eletrônica

Posição da fotografia Posição da fotografia --Buraco ou relevoBuraco ou relevo??

PosiçãoPosição dada fotografiafotografia

Câmera foto grá ficaCâmera foto grá ficafg ffg f

Câmera fotográficaCâmera fotográfica

Qualidade da imagemQualidade da imagem

Câmera fotográfica

Óptica -sensibilidade do filme Digital -número de pixel

Abertura –sensibilidade a luminosidade Distância focal

Sensibilidade

Velocidade do filme Número de pixel

Tempo de exposição -velocidade

LenteLente

Abertura obturador

Qualidade da fotografiaQualidade da fotografia

LuminosidadeLuminosidade AmbienteAmbiente

Flash/refletorFlash/refletor Flash/refletorFlash/refletor Posição do corpo e da fonte luminosaPosição do corpo e da fonte luminosa

Sensibilidade dofilmeSensibilidade dofilme Sensibilidade do filmeSensibilidade do filme

Tempo de exposição (velocidade)Tempo de exposição (velocidade)

AberturaAbertura––profundidadedefocoprofundidadedefoco Abertura Abertura profundidade de focoprofundidade de foco

FocoFoco

Posição do objetoPosição do objeto

Fratura de pistãoFratura de pistão

Oppos ite TS

Reference AT S

Posição do corpo e da fonte de iluminaçãoPosição do corpo e da fonte de iluminação

Ilusão devido a iluminaçãoIlusão devido a iluminação DireçãodaluzDireção da luz dktanaka@usp.brdktanaka@usp.br

Posição e iluminaçãoPosição e iluminação

Direção da luz Direção da luz

Direção da luz

Direção da luz

Direção da luz Direção da luz

VelocidadeVelocidade

Velocidade Velocidade - - artísticoartístico

Muito longa

Muito curta

Muito longa Muito curta

Luminosidade Luminosidade ––tempo de exposiçãotempo de exposição Pb lPro blema

Normal

ExposiçãoExposição longa

Sensibilidade do filme Sensibilidade do filme ––“velocidade”“velocidade” ISO 5800:1987 linear

ISO log (DIN) Example of film stock with this nominal speed(ASA) (DIN)with this nominal speed

32 16° Kodak Panatomic- X

80 20 ° Ilford Commercial Ortho 100 21 ° Kodacolor Gold e Kodak T-Max (TMX) 125 22° Ilford FP4, Kodak Plus-X Pan

Sensibilidade do filmeSensibilidade do filme Aberturafixa-f/127Abertura fixa -f/127

ISO 100/21 O

ISO 800/31 O

Lente Lente --obturadorobturador

ObturadorObturador (abertura)

Abertura do obturador Abertura do obturador ––f/#f/#

Abertura obturador Abertura obturador ––f/#f/#

Quantidade da luz proporcional à área f-distanciafocaldalentef -distancia focal da lente D–diâmetro do diafragma

Ellt80f/16Exemplo: lente 80 m e f/16 f/1f/14f/2f/28f/4f/56f/1, f/1.4, f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/1, f/16, f/2, f/32, f/45, f/64 f/90 f/128 f/64, f/90, f/128

Abertura obturador Abertura obturador ––resoluçãoresolução f/4f/2.8 f/8

Baixa resolução Baixa resolução

Abertura X profundidade de focoAbertura X profundidade de foco f/2.8 f/2

Profundidade de focoProfundidade de foco

Profundidade de focoProfundidade de foco

Profundidade de focoProfundidade de foco

Circulo de confusãoCirculo de confusão

Círculo de confusãoCírculo de confusão

Profundidade de focoProfundidade de foco f/2 f/2.4 f/2

Documentação fotográficaDocumentação fotográfica

Fratura de pistãoFratura de pistão

Oppos ite TS

Reference AT S

Posição do corpo e da fonte de iluminaçãoPosição do corpo e da fonte de iluminação

Documentação fotográficaDocumentação fotográfica

Detalhe

Tubo riser

Macro fotografia

Fotografia 3DFotografia 3D

Fotografias 3D Fotografias 3D ––par estereográfica paralelapar estereográfica paralela

Fotografia Fotografia esterográfica esterográfica ––visão paralelasvisão paralelas

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