[Ensaios Destrutivos e Não Destrutivos ] Aula 12 - Ensaio de Fadiga

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(Parte 2 de 4)

A figura a mostra um gráfico de tensão reversa, assim chamado porque as tensões de tração têm valor igual às tensões de compressão.

No gráfico b todas as tensões são positivas, ou seja, o corpo de prova está sempre submetido a uma tensão de tração, que oscila entre um valor máximo e um mínimo.

O gráfico c representa tensões positivas e negativas, como no primeiro caso, só que as tensões de compressão têm valores diferentes das tensões de tração.

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Tensões Cíclicas

Um ciclo de tensão corresponde a um conjunto sucessivo de valores de tensão, que se repete na mesma seqüência e no mesmo período de tempo.

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Equipamentos

Os aparelhos de ensaio de fadiga são constituídos por um sistema de aplicação de cargas, que permite alterar a intensidade e o sentido do esforço, e por um contador de número de ciclos.

O teste é interrompido assim que o corpo de prova se rompe.

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Equipamentos 15

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Tipos de Ensaios de Fadiga

O ensaio é realizado de diversas maneiras, de acordo com o tipo de solicitação que se deseja aplicar:

•torção; • tração-compressão;

•flexão rotativa.

O ensaio mais usual, realizado em corpos de prova extraídos de barras ou perfis metálicos, é o de flexão rotativa.

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Tipos de Ensaios de Fadiga

O ensaio de flexão rotativa consiste em submeter um corpo de prova a solicitações de flexão, enquanto o mesmo é girado em torno de um eixo, por um sistema motriz com contagiros, numa rotação determinada e constante.

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O Corpo de Prova

O corpo de prova deve ser usinado e ter bom acabamento superficial, para não prejudicar os resultados do ensaio.

A forma e as dimensões do corpo de prova variam, e constituem especificações do fabricante do equipamento utilizado.

O ambiente onde é feito o ensaio também é padronizado.

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O Corpo de Prova

As formas mais utilizadas de corpo de prova são apresentadas nas figuras a seguir.

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O Corpo de Prova 20

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O Corpo de Prova 21

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O Corpo de Prova 2

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O Corpo de Prova

Para uma mesma tensão, pode-se obter resultados de ensaio dispersos e que devem ser tratados estatisticamente.

Mas, em geral, o ensaio é realizado em cerca de 10 corpos de prova, para cada um dos diversos níveis de tensão.

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Curva S - N

Os resultados do ensaio de fadiga geralmente são apresentados numa curva tensão-número de ciclos, ou simplesmente curva S-N.

•O S vem da palavra inglesa stress, que quer dizer “tensão”, e N representa o número de ciclos.

Supondo que, para uma certa solicitação de flexão S1 o corpo de prova se rompa em um certo número de ciclos N1, e para uma solicitação S2 se rompa em N2 ciclos, e assim por diante, pode-se construir o diagrama S-N, com:

•a tensão no eixo das ordenadas (vertical) e, •o número de ciclos no eixo das abscissas (horizontal).

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Curva S - N

Observando a curva obtida, nota-se que, à medida que se diminui a tensão aplicada, o corpo de prova resiste a um maior número de ciclos.

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Curva S - N

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