FADIGA

como todo componente numa determinada condição de tensão Para uma determinada a tenacidade do material ele tem um tamanho crítico de defeito Então você se você sabe qual é esse tamanho que eles com defeito esse tamanho que é um tamanho muito grande que seria facilmente detectável por qualquer inspeção muitas vezes até por uma inspeção visual isso já te deixa mais seguro de operar o problema de falhas mecânicas estaria totalmente sob controle se uso defeitos que são os concentradores de tensão eles não propagassem com o tempo porque porque quando eles propagam e aumentam os fatores intensificadores de

tensão e o material vai mudando de comportamento ao longo do tempo e é importante a gente entender que essa propagação ela tá associada aos esforços que basicamente que a gente vai falar aqui mas ela também está associada às temperaturas e também está associada aos ambientes e a propagação de um defeito somente acontece quando você tem esforços de intensidade variável você aplicou o esforço não falhou ele não falha mais se ele não tivesse as variações de tensão Vamos então dá uma olhadinha no que seria essa propagação de defeitos com o tempo o primeiro a gente observar

a gente tem a intensidade do carregamento contra a variação com o tempo e aí a gente tem a tensão limite de escoamento e a gente tem a tensão admissível que é um fator de segurança em cima da tensão limite de escoamento a tensão admissível é um cálculo que você faz em projeto e você vai ter a máxima tensão de membrana possível que seria a máxima atenção média teria que estar ainda há um percentual da atenção de medicamento ou da tensão limite de resistência e dependendo do critério que se adote mais um principal é o seguinte

que as cargas que levam a uma falha progressiva por fadiga elas são cargas variáveis de intensidades baixas então quando a gente tem variações na atenção ao longo do tempo essas variações podem ser a usar como um carregamento cíclico e a gente tem aqui então um exemplo do que seria o carregamento na asa de um avião durante o único voo então a gente vê que ao longo do tempo que a gente tem a então o avião tá lá taxiando ali aí ele entra no voo aí ele começa a voar de repente ele pega uma tempestade Então

as tensões aumentam muito porque a asa fica batendo muito aí depois ele vai e aterriza então aí você vai vendo as características de tensão na asa do avião no único ciclo de decolagem e pouso e você pode para fazer o estudo avaliar os ciclos de uma forma simplificada como tá mostrando aqui embaixo Então você sabe que você tem por exemplo 2.000 ciclos aonde o equipamento tá variando é uma determinada magnitude de variação e dentro de um regime de compressão ele pode ser 200 mil ciclos variando numa amplitude pequena ainda em tração de repente você tem

2.000 ciclos Aonde eu tô amplitude de tensões ela aumenta você tem seis círculos aonde você aumenta mais esse tempo por exemplo dois círculos que na vida dele pode estar variando em termos de grande amplitude de tensões disso porque porque não é toda hora que ele vai enfrentar uma tempestade então aqui tá mostrando por exemplo um carregamento que seria um carregamento simulando alguma coisa real e tá mostrando como você trata é esses esse carregamento para você separar em ciclos de diferentes características e É como se você tivesse então fazendo atuando ali de uma forma que você

a valer a cada tipo de carregamento em relação à Vida invadir e o que que a gente encontra em termos de ciclos Quais são os parâmetros importantes para gente em termos de ciclo então eu tô vendo aqui por exemplo tensão contratempo aqui em cima eu tô vendo um ciclo de eu tenho tração compressão tração compressão tração compressão Então esse é um carregamento cíclico aonde eu tenho as tensões variando no campo trativo e compreensivo na mesma magnitude então a gente vê que a tensão máxima é Atrativa tensão mínima é compreensiva você vai somar e módulo E

aí você vai ver o seguinte que atenção média nesse caso é zero né pra você tá em tração e compressão eu atenção média é zero mas você tem uma atenção máxima para ti uma atenção mínima compressiva e você tem uma amplitude a canção a amplitude de intenção é um dos fatores mais importantes na questão da Vida em fadiga e a gente vem nesse ciclo aqui do meio que eu tô também com tipo de carregamento similar porém a minha atenção média aqui ela já é uma atenção média criativa e eu tenho um campo muito mais trativo

do que compressivo mas por exemplo a minha amplitude de tensões é a mesma por exemplo e eu tenho aqui embaixo um um ciclo também muito similar porém eu não estou mais trabalhando em compressão estou trabalhando apenas interação então é uma atração vai a zero ultrassom 0-0 poderia ter também tração tração tração tração tração tração as principais características dos ciclos Então são a tensão máxima atenção mínima amplitude de tensão e atenção média sendo que o principal fator que é importante nas análises é a amplitude da tensão e em termos de o tempo em termos de tempo

que importa para gente é o número de ciclos Então a gente vai ver que a quantidade de ciclos que o material resiste tá ligada com a vida em fadiga do material Então olha semente a frequência que eu tenho de ciclos é muito importante porque porque eu posso ter uma vida maior ou menor para um determinado número de ciclos mas se eu tiver uma frequência muito alta Isso significa que a minha vida real em tempo vai ser mais Curta a vida em fadiga está relacionada com o número de ciclos agora o número de ciclos ao longo

do tempo depende da frequência depende do período também o período em termos da Vida em fadiga por efeito puramente mecânicos ele não é tão importante quanto é o carregamento o carregamento Ou seja a frequência de que você tá tendo uma tensão aumentando e diminuindo agora o período em que você tem intenção extrativa sendo aplicados ele vai ser muito importante por exemplo quando você está tratando de processos que tem características é de solicitações ambientais por exemplo porque porque para correr precisa de tempo então e se você tiver tensionado o material corrói mais rápido então assim esse

período né em termos de efeitos ambientais de corrosão de fragilização eles vão ser muito importante agora na questão mecânica a frequência é muito mais importante do que o período tá já há muito tempo o pessoal já já tinha percebido isso e tem variação de tensão você acaba tendo uma falha que vai acontecer para o material para um nível de tensão ainda baixo bem abaixo do que seria o a sua tensão limite de escoamento E aí o pessoal começou a fazer vários testes e esses ensaios de fadiga que foram feitos em corpos-de-prova de diferentes condições e

que foram feitos com vários tipos de carregamento eles permitiram que se montassem as curvas SN as curvas SN então elas são obtidas em ensaios de fadiga aonde você coloca um corpo de prova e começa a aplicar lá o seu carregamento esse aqui é um roteiro inverno então é um dobramento em rotação E aí o que que o pessoal foi vendo o pessoal foi vendo que dependendo da sua a amplitude de tensões Então aquela coisa das faixas de tensão dependendo da sua amplitude e tensões que você carregar vai descarregar o carregador de carregar vá o material

ou ele vinha romper para um dado o número de ciclos a vida acabava a vida em fadiga acabava rápido dependendo da amplitude de tensão para você colocar então o pessoal ou ver cada ponto em cima dessa curva aqui é um ponto de um corpo de prova que falhou a menos esses que vem com uma certinho aqui na lateral que são corpos de prova que não falharam mas não mais são todos os corpos de prova que falharam então a gente vê por exemplo esse aqui é uma aço a517 que tem uma tensão limite de escoamento de

820 Mega Pascal então a gente tá vendo que para um nível de tensões bem mais baixo do que seria uma tensão limite de escoamento o material ele rompe para um determinado número de ciclos se eu for baixando muito essa amplitude das pensões a acontecer vai chegar a um determinado valor em que não rompe a gente vai ver que esse valor que não ontem por exemplo para esse aço ele é menos da metade da tensão de escoamento do material a E aí você vê o seguinte que você teria então uma propriedade é uma propriedade mas não

a propriedade do material É uma propriedade de uma combinação material tipo de carregamento e tipo de corpo de prova você sabia que você tinha um limite de resistência à fadiga esse limite de resistência à fadiga Foi estabelecido num dado momento que se o material resistisse a 1 milhão dos secos então ele aquela ali ela atenção que abaixo daquela atenção Ele resiste dia para sempre então a gente vê aqui esse material aqui por exemplo e pensam abaixo da qual não ocorre a falha é 414 Mega Pascal então é essa é a tensão limite de resistência à

fadiga tá só que a gente tem que pensar que esse era um corpo de prova que tava sem itally e que tava num num carregamento de dobramento em rotação tá E aí uma das coisas que é importante Dizer para vocês aqui essa esse limite de resistência à fadiga ficou estabelecido que seria atenção é aonde o material atingiria aquele 1 milhão de ciclos ou seja 10 às sextas bom então pessoal já viu né que olha é alguma coisa acontece que faz com que o material ele quando tá em carregamento variado ele vai romper com uma carga

baixa e aí esse é o fenômeno de prática né então a fadiga é uma forma de degradação mecânica que ocorre quando um componente é submetido a tensões variadas ao longo do tempo então se a gente pegar aqui Eu tenho tem ações contra tempo tem as suas tratativas aqui em cima compressivas aqui embaixo e o que acontece eu olho aqui em cima Minha tensão limite de escoamento e eu vejo que as tensões que geram fadigas são tensões que flutuam mas que necessariamente tem que ter um período de tensão para ativa até porque quem abre a trinca

é uma atenção Atrativa então só tiver compressiva mais compreensivo e menos você não vai ter uma trinca abrindo você preci é uma trinca abrindo você precisa ter tensão extrativas tá então a falha por Fadiga é uma forma de degradação mecânica que ocorre quando o componente é submetido a tensões variadas ao longo do tempo necessariamente com período de extrativos resultando em uma falha súbita as tensões tanto suja por carregamentos mecânicos ou ciclagem térmica que a gente não vai falar agora e níveis bem abaixo da tensão limite de escoamento Oi e aí bom Como é que você

vê essas tensões no material então você pode monitorar as tensões colocando lá seus estrangeiros E aí você vai é monitorando o nível de tensões que você tem um material em diferentes posições Obviamente você vai monitorando aquelas regiões que são as regiões mais críticas você o material e aí você levanta por exemplo um gráfico desse aqui de cima que mostra a variação de tensão ao longo do tempo e aí você vê que você pode desdobrar aqui embaixo esse registro entre as variações causadas pela operação que essa curva seca embaixo e as variações causadas pela vibração E

aí é importante já fala alguma coisa aí da vibração né E aí E se eu falei para vocês que a frequência de aplicação dos ciclos ela é muito importante imagina o que é uma vibração porque a vibração é exatamente uma alta frequência de aplicação de ciclos né Detenção EA vibração ela é responsável por muitas falhas que acontecem por fadiga por exemplo nesse caso que a gente tá vendo aqui essa aqui esse aqui é uma tubulação de retorno de condensado essa maturação de 18 polegadas de diâmetro e aqui a gente tem uma ramificação com uma tubulação

uzinha que vai dar no transmissor um instrumento e aqui a gente vê a solda e o que acontece que essa solda ela rompeu logo pouco tempo depois de entrar em operação por quê Porque essa tubulação começou a sofrer uma vibração quando você corta aqui perpendicular e v a só a ver a macrografia do material aqui nessa figura de baixo se vê aqui tem 4 milímetros de comprimento e aí você vê então você já pode perceber a espessura do tubo de 18 polegadas que não era maior do que isso né Então tá em torno de quatro

meses e você vê aqui a solda e você vê que a rotura aconteceu na margem da solda naquele cantinho pega sol e essa ruptura aconteceu pouco tempo depois de entrar em serviço justamente porque é muito comum em ramificações que estão é instrumentos E essas aplicações não tem suportação se você tiver alguma liberação da linha aí você começa a ter um grande movimento dessas ramificações e você acaba tendo a a vibração acaba induzindo uma variação de tensão com uma frequência muito alta e aí a frequência muito alta como eu falei é a vida em Fadiga é

o número de ciclos se você tem uma vibração o número de ciclos é muito alto no Tempo muito curto e aqui está em microscopia eletrônica a gente já vê a margem da solda e a fratura que aconteceu por fadiga nesse material aqui E aí E aí Oi e aí a gente vem com a seguinte condição a falha progressiva pelo mecanismo de fadiga mecânica ela envolve a nucleação eo crescimento subcrítico de uma trinca motivada por tensões normais Até que a trinca chega um tamanho crítico e ocorre a falha final dependendo da natureza do material então lá

trás quando o pessoal começou a estudar as curvas SN opção ainda não tinha a ideia de que você tinha essa esses estágios diferentes o pessoal sabia que as falhas estavam acontecendo e quando eles mudavam o tipo de corpo de prova eles viam que pra diferentes corpos de prova por mesmo material ele tinha diferentes vida sem fadigas então alguma coisa tinha ali mas ainda não tinha sido estudado dessa forma com esses tá Oi e aí depois o pessoal ver o que realmente é quando você tem um carregamento eo descarregamento você acaba favorecendo a nucleação que o

estágio um da Fadiga a propagação subir crítica que é o estágio 2 sub critica o que é uma propagação estável é uma propagação Aonde a trinca vai caminhando devagarzinho E aí você tem a fratura final estática que é o estádio 3 que quando a trinca chega num tamanho crítico então a gente já tinha visto lá atrás que existe um tamanho crítico que leva a falha e agora a gente tá vendo que existe na fadiga uma nucleação e uma propagação de trinca até que você chega no tamanho crítico a trinca chega no tamanho crítico ocorre a

falha então esses são os três estágios da Fadiga o estágio de nucleação o estádio de propagação subir crítica até que você tem o estágio 3 o final estática quando o seu tamanho de defeito o tamanho de trinca atingiu o tamanho crítico Então a gente vai ver que existem algumas características específicas desse estágio mundo no criação no estágio 2 a propagação sempre vai acontecer perpendicular a tensão normal Então as trincas vão sempre Abrir é perpendiculares atenção Atrativa Independente de material é mais duro tio ou mais frágil e no estágio 3 você acaba tendo a sua falha

final estática dependendo da natureza do material você vai ver que esse aqui é um eixo que tem aí e-mail metro de diâmetro e ele tava trabalhando enfade vem dobramento esse isso aqui da direita esse pedacinho pedacinho que a gente tirou para fazer análises e ver se tinha alguma coisa linda na região de início e aí você vai vendo as marcas de praia que vão ter aqui no bom e você vai ver que ele vai propagando propaganda propagando E aí você não tem que vai mudando de plano mas vai mudando de plano porque porque pelo fato

de ter uma trinca as pensões já vão esse redistribuindo Então você acaba tendo essa aqui essa essa trinca aqui ela também está crescendo perpendicular a máxima atenção curativa problema que a atenção Atrativa tá se modificando aqui a medida que você tá propagando Tá mas essa é uma fadiga que aconteceu em dobramento enquanto que nesse outro eixo aqui a esquerda a gente vê o que a gente vê que o eixo ele tá com vários ângulos aqui por quê Porque essa foi muita fadiga que aconteceu em torção e intorção o que que acontece quando você torce o

material na verdade as tensões tratativas estão a 45 então ele está abrindo perpendicular as tensões para ativas ou os sonhos normais e a gente vê então que o material ele tem laje marcas de praia e a gente vê que a falha final dele foi numa sessão bem pequena né assim começou o outro também teve uma falha final Na seção pequena isso tudo diz muita coisa para gente em termos de análise de falhas quando a gente olha as fraturas a gente consegue começar a entender como como que aconteceu esse mecanismo progressivo de propagação de trincas G1

E aí e quando a gente tem aqui uma curva SN e esse esse gráfico aí é lá do medo também a gente vê que então pensam número discípulos a gente vê que quando você ensaia um corpo de prova que não tem nenhum tipo de variação Dimensional ou não tem nenhum tipo de furo concentradores de tensão nem nada a sua curva SN ela existe tá vendo então nessa curva SN a gente vê que esse material teria uma vida em fadiga mas na hora que a gente coloca um concentrador de tensões no material a gente vê que

a gente já tem uma grande perda na vida em sádica esse agora a gente solta o material E observa a solda aqui não tá sendo nenhuma solda carregada não tá atenção tá acontecendo né se nesse membro aqui e a sogra aqui ela é uma bom então não é uma solda que ela esteja aqui na região que está sendo tracionada porém o fato de você colocar uma solda aqui já faz ter uma grande perda da Vida em fadiga então é importante entender que a vida em Fadiga é muito reduzida pelos concentradores de tensão e pela presença

de soldas e foi justamente observando essas grandes variações que o pessoal começou a pensar sobre esta esses mecanismos de nucleação propagação e fratura final estática porque realmente tinha alguma coisa que acontecia aqui que fazer com que o material ele tivesse uma uma vida em fadiga muito diferente E aí bom e quando a gente pensa assim Ah não então eu quero melhorar minha vida em fadiga e o pessoal Pensa a mão então para eu melhorar minha vida que faz de mim então eu vou mudar o material eu vou usar o material que tem um limite de

escoamento mais alto por exemplo que como eu tô vendo que a minha curva SN a vida em fadiga do material está muito relacionado é cor a tensão limite de escoamento então agora vou aumentar a tensão de medicamento e vamos ver o que que acontece observando aqui esse aqui é um também uma slides lá do do medo que ele tá mostrando o seguinte qual é a tensão que seria limite de resistência à fadiga que aquela que a gente identifica para 10 a sexta círculos em função da Resistência Mecânica dos Materiais então material que tem 400 Mega

Pascal o material que tem 500 há 700 800 900 nega para escola Qual é a influência do aumento de resistência Mecânica do material na vida em fadiga de um componente E aí eles viram seguinte que quando você Testa o material e esse material ele tá sem nenhum tipo de concentrador você consegue sim que aumente a vida em fadiga ou seja materiais de mais alta resistência acabam tendo maior vida em fadiga que é nesse caso aqui relacionada com a a tensão limite de resistência à fadiga mas quando você coloca um concentrador você vê que já não

já não tem um acréscimo tão grande mas na hora que você solda o material você vê que se você soldar o material o que que acontece a a solda ela é praticamente você colocar um bom então a etapa de nucleação da Clínica Deixa de existir independe de você ter o material de uma resistência mais alto ou não você vai ter a mesma vida em fadiga basta que você coloca uma sogra no material porque porque a solda é como se você já tivesse ultrapassado aquela etapa da Vida em fadiga associada no criação a solda significa que

você já já entra propagando ou seja solda é como se fosse um defeito e um defeito que já não criou é uma trinca no material e a vida em Fadiga é muito importante a gente entender porque a gente às vezes pensa muito nessa característica do material Mas a vida em Fadiga é muito motivada por tensões as trincas abrem perpendiculares as pensões e tudo que modifica tensões melhora ou piora é a característica da Vida em fadiga a vida em fadiga ela não é muito afetada pelas características puramente Metalúrgicos é resistência mecânica como a gente vê aqui

ou se na cidade ah ah mas é que no material que não tem um concentrador realmente Aumentou e nem para dizer Poxa mas é engenharia Qual é o material que não tem um concentrador né Qual é a condição que você coloca o material num projeto que não tem um concentrador nenhuma variação geométrica nada que esteja concentrada atenção quase impossível então é importante entender que as características do material metalúrgicas elas influenciam pouco a vida em fadiga porém Existem algumas características metalúrgicas que afetam a superfície do material e afetam é a distribuição de tensões no material e

essas sim vão ter grande influência e principalmente o mapa de nucleação da trigo tá então realmente a vida em fadiga não é muito afetada pelas características puramente metalúrgicas mas sim pela atenção que algumas vezes está relacionado com a condição metalúrgica bom então pessoal viu que quando você hindus tensões residuais compressivas na superfície você melhora em muito a vida e cardíaca e é de que forma você pode fazer isso estresse Tec boletim você fala um pouquinho do short pne em gerar tensão Jesus do Oeste que que é o shot pne você vai atacar superfície do material

como as esferinhas de vidro né só que você vai atacar não determinado ângulo Para uma determinada força e com isso você vai induzir uma deformação plástica quando você induz a deformação plástica você acaba gerando tensões compressivas e mas a gente tem que estar com tudo muito controlado por que você pode de repente não só gerar tensões compressivas você pode gerar atenção extrativas também E aí o pessoal fez o que o pessoal avaliou diferentes processo o shot pne e viu como é que era o comportamento do material em fadiga que é o que está nesse slide

a gente vê lá a curva SN para diferentes condições de deformação plástica aplicada durante um shot Penny e a gente vê que o material que e aqui na direita a gente vê a tensão residual contra uma profundidade abaixo da superfície e aqui a gente tem 10 e a gente vê que existem tanto tensões atrativas como tensões compressivas sendo geradas numa camada superficial do material quando você faz uma deformação que causa uma atenção alternativa você acaba tendo é esse essa curva aqui de cima que é que te dar a menor é a menor vida em fadiga

você vê que o material tem o pior comportamento e ao passo que se você gerar tensões bastante compressivas aqui na superfície você tem um melhor comportamento em cardíaca Então realmente você ter um tensionamento residual é muito bom Desde que seja um tensionamento residual compressivo porque têm ensinamentos de Jesus do as trativos você vai acabar com a vida em fadiga do material porque porque como a gente vai ver aí tudo tem a ver com o nível de tensões que você vai estar e o que o material vai fazer ali na hora que você deu os carregamentos

E descarregamentos então acabamento é fundamental tensão residual é fundamental e a fadiga é um fenômeno de superfície a fadiga ela tem de acontecer na superfície porque onde você tem as máximas tensões E aonde você de alguma forma você consegue causar as micro deformações que vou mostrar aqui é e que quando você vai fazer inspeção e em Componentes que necessariamente estão trabalhando em fadiga as principais inspeções que você deve ter são inspeções de superfície partícula magnética Y penetrante por quê Porque às vezes eu vejo equipamentos aula de eles vão trabalhar em condições de carregamento que necessariamente

você vê que ali se tiver dando vai ser por fadiga E aí o pessoal pede ensaios volumétricos como por exemplo ultrassom então assim tudo bem você vai fazer outra só para você ver como é que tá mas se você pensa em Fadiga é intensifica as suas inspeções na superfície porque AP e tende a ser um fenômeno de superfície a óbvio que se você é agora tem uma junta soldada sem penetração E você tem um carinho enorme dentro do material ela pode iniciar as trincas a partir da raiz que seria uma região interna mas a fadiga

tende a ser um fenômeno superfície a fadiga ela tem uma etapa de nucleação um crescimento e uma uma ruptura final quando a sua trinca atingir tamanho crítico E aí eu pergunto para você se bom mais esse o meu componente não tem nenhum concentrador de tensões E aí a gente vê assim mesmo quando ele não tem um concentrador de tensões ele acaba dando a fadiga né a gente viu lá com aqueles corpos de prova totalmente usinat sem nenhum concentrador porque então quando você tem um componente que ele não tem nenhum concentrador Como que você começa a

ter a partir vocês como que se nucleya aqui e a Teoria é que a superfície original do material na hora que você vai tendo então aqui é o carregamento contra o tempo você acaba tendo carregamentos e descarregamentos carregamento descarregamento e carregamento e descarregamento o que que acontece essa variação de tensão ao longo do tempo ela vai criando na superfície do material bandas de cisalhamento E essas bandas de cisalhamento que quando você carrega E descarrega que são micro deformações elas tendem a formar essa inclusão e exclusão na superfície do material e esse pequeno concentrador qualquer agora

a gente tá falando a nível microscópico no material esse pequeno concentrador ele então se torna o concentrador de tensão e um a partir daqui dá uma trinca é importante Dizer para vocês o seguinte quando você tem uma fadiga a mecânica apenas mecânica a tendência é que na região de máxima atenção vai ser o lugar onde você vai criar a sua trinca a sua trinca nucleya naquela região de máxima atenção a partir da superfície e na hora que você inicia uma trinca de fadiga ela vai crescer Então quando você tem o fenômeno de fadiga puramente mecânico

Você tem uma única trinca você não tem várias trincas secundárias paralelas você só vai ter várias trincas se você estiver tendo vários núcleos Você pode ter várias trincas de uma vez no plano iniciado em Pontos diferentes mas você não vai ter várias trincas paralelas por quê Porque na hora que você começou uma trinca aquele é o ponto de máxima atenção porque porque você já tem ou concentrado é que tá levando atenção local há uma atenção elástica muito alta então é muito importante entender e as coisas e tem uma fadiga mecânica Você tem uma única trinca

por quê Porque na hora que você criou esse esse esse núcleo e e propagou a primeira trinca aquela vai ser a 30 que vai crescer não vai crescer nenhuma outra trinca quando você tem efeitos ambientais não aí que que acontece você vai ter um efeito sinérgico aí de tensão e corrosão e aí sim você pode ter pontos aonde você vai ter vários pontos de corrosão e você vai aqui não vai acontecendo de uma forma meio que independente um do outro mas no caso da parte da mecânica Você tem uma única trinca óbvio que ao longo

da sessão Você pode ter vários pontos de recessão mas quando você começar uma trinca daqui a pouco uma encontra com a outra e esse encontrar uma com a outra é justamente aquelas Richard Marx em camadas marcas de catraca aonde você tem alguns os dentinhos na superfície do material mas tá todo mundo se encontrando e você vai formar uma única trinca de fadiga que vai pro pagar ela pode ter saído um pouquinho daquela mesma posição mas na hora que ela se encontrar é uma única África que vai para pagar se você tiver um efeito puramente mecânico

Então dentro daquela teoria que você tem no estágio 1 que é a nucleação o estágio 2 que a propagação e o estágio 3 que já é a ruptura final o estágio um ele pode acontecer sem um concentrador de tensões E aí a tua etapa de nucleação ela vai ser uma etapa longa então quanto melhor for a sua superfície quanto melhora o acabamento da superfície em termos de rugosidade você vai aumentar a sua vida invadida por quê Porque a a capa para você nuclear a trinca ou seja o tempo eo número de ciclos necessários para você

criar o concentrador a partir de uma superfície lisa ele vai cada vez aumentando mais se você tiver condições de superfície cada vez mais lisas e aí o estágio um então é sem dúvida o estágio de maior tempo na vida invadir mas se você já tem uma 30 pré-existentes porque ela trinca de solda por exemplo naquela margem da solda o ou se você tem um um defeito no material a tendência é você já partir daquele defeito e aí a sua vida em fadiga vai ter sido diminuída por conta daquele concentrador então a fadiga tende a ser

um fenômeno de superfície e a superfície do componente em carregamento cíclico se ela não tiver um concentrador ela vai criar o concentrador de tensões e essa deformação plástica muito superficial que acontece no material criando essas instruções e intrusões e levando aqui a primeira trinca Então essa etapa que é chamada de estágio 1 e Quando você atinge então uma propagação que aí essa assim ó essa Inicial você vê que ela não tá perpendicular aqui a atenção máxima Atrativa ela tá inclinada por quê Porque é uma etapa que envolve bastante decoração depois que você já entra no

estágio 2 a tendência então é você ter isso aqui é bem microscópico tá você vê aqui olha é na ordem de alguns grãos só dentro do material então é esse ponto aqui é o ponto de iniciação tá em Componentes de engenharia não é comum você tem um componente que não tenha é uma variação geométrica não tenha nada é difícil você você tem um componentes em concentradores de tensão você vai ver que inclusive por exemplo se você acaba tendo no tubo o tubo que ele tava uma condição que ele não tem não tem concentradores mas é

justamente onde você tem um radinho na superfície a dia que vai iniciar o processo porque é ali que você já não vai ter a nucleação você já vai partir de um defeito e o defeito você já acabou com a etapa de criação da trinca Tá o que que acontece quando eu tenho uma força o momento é uma determinada atenção e aí a gente tá vendo que que vai acontecer de deformação quando eu tenho um entalhe então aqui é como se fosse aqui a a curva de situação né porque é o a deformação e eu vejo

o seguinte que aqui nha né então eu tô eu tô vendo aqui como você eu tenho agora uma um componente aonde eu tenho um concentrador de tensões no meio dele ou na superfície dele e aí aqui tá como se eu tivesse uma carga ou um momento aqui e aí mostra o seguinte que enquanto eu tô aqui em Ah eu tenho as tensões elásticas eu não causa nenhum tipo de plastificação isso dentro do seu concentrador a questão é quando eu entro já numa plastificação inicialmente eu vou plastificar a ponta do itally mas se eu aumentar muito

atenção eu vou ter a plastificação generalizada e essa plastificação generalizada é que é aquele colapso né que é a altura então isso eu tô pensando eu estou apenas fazendo um carregamento do material é mas agora vamos pensar o seguinte na hora que eu faço um carregamento eu plastifico que que acontece eu não penso assim importante camente aqui no ensaio de tração então eu pego esse a extração aí tem o corpo-de-prova prendo carré se eu tiver com carregamento ainda no regime elástico descarreguei Ele soltou para o tamanho original se eu tiver um carregamento que ele ultrapassa

atenção de medicamento que que acontece ele deforma plasticamente imagina que eu tô carregando elasticamente entrei no regime plástico na hora que eu entrei no regime plástico ele aumentou um pouquinho de tamanho aí ele aumentou um pouquinho de tamanho aí agora se eu descarregar que que acontece toda a deformação elástica do material é retirada então e tem um retorno eu acho mas eu peguei aquele pedacinho plástico ali e aquele pedacinho plástico se transformou numa longa mesmo no material Tá certo agora você imagina o seguinte que eu descarreguei ele aumentou um pouquinho de tamanho agora eu quero

fazer esse corpo de prova voltar o tamanho original o que que vai acontecer para ele voltar o tamanho original eu tenho que aplicar uma compressão eu tenho que aplicar uma compressão que pode ser elástica ainda Pô eu tenho que diminuir o tamanho dele é bom então quê que eu tô querendo dizer com isso eu tô querendo dizer com isso que eu carreguei que eu descarreguei quando eu carreguei E eu plastifiquei então eu tenho aqui a ponta de um defeito quando eu carreguei eu plastifiquei esse a situação aqui é no ponto que eu tô com a

minha máxima carga então eu plastifiquei mães agora eu estou descarregando na hora que eu descarregar que que vai acontecer eu vou tirar a parte elástica a minha zona plastificada quando eu descarreguei ela reduz e mais como Aquela 30 é muito pequenininha na verdade você não mudou de tamanho então eu tive que comprime o material então quê que eu tenho eu tenho um carregamento que gera uma plastificação mas que no descarregamento eu diminua plastificação e entro em compressão eu entro em compressão pretendendo de quanto que eu tô descarregando inclusive se essa minha carga é só atrativo

se ela é Atrativa e compreensiva e a ponto de eu criar também eu acho que explicações em compressão E aí o que que acontece a cada ciclo que eu vou promovendo de carregamento e descarregamento então a gente desse ele tá descarregado aqui ele tá com determinado tamanho de defeito aqui na hora que eu carrego o que que acontece eu plástico eu plastifico o material quando eu chego no pontos e aqui a minha plastificação ela já deu uma abertura da trinca e uma deformação naquelas aquela naquele naqueles planos de deslizamento e quando eu estou descarregando que

eu vou fechar a trinca na hora que eu tô descarregando é onde eu vou ter a propagação daquelas regiões ali porque essas regiões eu vou estar numa condição de que eu de poder praticamente e crescia trinca bom então é no descarregamento que eu tô te crescendo a trinca aí quando eu chego de novo no ponto é aqui a minha trinca tava numa posição e um ciclo depois eu andei um Delta a esse Delta lá é o que eu estou variando de comprimento de trica dentro de um círculo tá então quando a gente pensa numa tensão

aplicada então a gente causa a plastificação a gente viu que você aquela plastificação ela pode dar uma relaxada no material mas a princípio você mudou um pouquinho a condição ele quando você descarregou no descarregamento você acaba gerando tensões Opostas ali e acaba favorecendo de formação e aí que que acontece quando você descarregou chegou o final do descarregamento tendo andado um e na sua trinca e esse andar um pouquinho a sua trica que na verdade se você vai pensar que você vai ver que quando você tá em fadiga Na verdade o que você está causando é

uma micro deformação plástica no material e a sua microdeformação plastificação material ter alguma plasticidade para ele poder acomodar aquela deformação plástica então a fratura por fadiga macroscopicamente ela é frágil Mas microscopicamente ela é uma fratura dúctil que vai dar uma caminhadinha só que ela vai dando uma caminhadinha e ela dessa caminhadinha sem pensar no que vem na frente ela não encontra contorno de grão então é uma fratura totalmente transgranular movida por tensão viagem ela não quer saber se você está passando por uma matense tá se você tá passando por maus tenista por uma ferrita ela

vai propagar perpendicular atenção e ela vai a pagar um cantinho a cada ciclo por isso aqui na sua microscopia eletrônica e aí eu tô falando olha que eu tô vendo com duas mil vezes de aumento isso aqui são 10 mícrons aqui também duas vezes duas mil vezes de aumento 10 mícrons Olha quantas estrias eu tenho em 10 micros essas aqui são as estrias de fadiga observa eu tenho que entender o seguinte cada estria dessa foi formada em um ciclo de carregamento então você vê isso é a propagação então eu tive aquela nucleação de uma trinca

em uma região de uma região de concentração de tensões e eu propago essa trinca por um mecanismo de fadiga em estrias que estão se propagando a estria a cada cibo esse Edinho era Portanto o micro mecanismo de fratura por Fadiga é e a cada carregamento e descarregamento carregamento e descarregamento eu tenho as deformações que estão acontecendo você vê que há 30 ela vai crescendo perpendicular Mas ela tá sendo causada por uma abertura em deformação então a cada vez eu tô crescendo o tamanho da trinca E aí que que acontece eu estou crescendo o defeito na

hora que eu estou crescendo o defeito apesar das tensões serem tensões que no carregamento cíclico tensão tempo eu vou vendo que as tensões elas são estão sendo mantidas com uma amplitude de tensões e essa amplitude é muito importante é basicamente ela que determina essa força para acontecer essa propagação na ver se aplica ela vai mudando o fator dela intensificadoras tensões as tensões vou aumentando mas como a trinca está crescendo ela vai aumentando o fator intensificador de pensão dela é importante a gente entender o seguinte o crescimento da trinca contra número de ciclos eu vou ver

que a trinca ela vai crescendo e essa taxa de crescimento dela é conhecida como um de a DN que é aquela taxa de quanto que eu vou crescerem a em relação ao número de ciclos e o que que acontece quando você vai pensar que você tá em serviço e você tem um tamanho total de defeito que é um a de AB é um defeito detectável por ultrassom e eu tenho que esse defeito detectável por ultrassom ele pode e crescendo até chegar a um tamanho tal que ele se torne um defeito crítico esse defeito crítico é

o defeito que leva a falha em estável ou seja esse tamanho aqui de aqui é o tamanho da trinca é o tamanho que causa a ruptura instável então o que que eu tenho eu tenho que garantir que eu nunca deixe numa condição de carregamento cíclico e o meu a cresça e chegue numa condição de a crítico e por isso eu preciso ter um fator de segurança e por isso eu tenho que a um determinado número de ciclos depois que eu já comecei entrar em operação do mar que seria detectável eu tenho que fazer inspeções não

destrutivas para aqui para eu ir identificar aves o tamanho a é o tamanho detectável eu tenho que ver se eu já tenho defeitos porque se eu tiver defeitos eu tenho que parar aqui porque eu preciso ter um fator de segurança para não chegar no meu defeito crítico e eu tenho que fazer tantas vezes pessoal sejam necessárias para garantir que o meu defeito ele não esteja propagando é importante entender que também em fadiga existe a coisa da mecânica da fratura a mecânica da fratura também você tem não só lá naqueles carregamentos dútil frágil é para porém

estável Mas você também tem na fadiga então a mecânica da fratura já permite conhecer esses ver a DN identificar o limite que é esse Trash Cold né então eu tenho aqui um b a d n Contra esse deltaq é o fator intensificador de tensões e eu tenho aqui um limite abaixo do qual eu não a propagação de defeitos o meu deltacar ele vai mudando à medida que a trinca pode crescer Então vai existir um tamanho de trinca tal que me dê um Delta k acima desse traje World E aí a partir daí o que vai

acontecer é que a sua trinca vai vai começar a propagar ela vai começar a propagar até que chega o momento que Ela atinge um tamanho crítico na hora que ela atingir o tamanho crítico você tem a instabilidade então o que você tem que fazer num projeto Você tem que sempre identificar que você esteja uma condição abaixo do Thrash old e se por algum motivo você começar a ter trincas você tem que saber que a sua trinca ela vai propagar e ela vai chegar aqui uma condição de estabilidade Então você tem que trabalhar aqui dentro porque

isso aqui vai depender de várias características que você consegue com mecânica da fratura equacionar Só que você tem que tomar cuidado porque a condição de que existem várias coisas que fazem uma trinca propagar que não sejam somente os esforços Você pode ter corrosão Você pode ter hidrogênio e isso aí então precisa ser também equacionado E aí e agora vamos pensar no estudo das falhas quando você olha uma fratura e você vê que existe um ponto de nucleação e uma propagação e uma ruptura final estática essas características todas vão te dizer e você tem vários fatores

concentradores de tensão que já pode favorecer a trinca propagar a partir deles então eles são os próprios lucros Então você já deixa de ter etapa de nucleação Então tem que tomar muito cuidado com os fatores concentradores de tensão EA própria propagação da sua da sua trinca ela vai depender muito você vai ter print de propagação onde você vai ver que a frente de propagação essas curvas aqui elas vão variar dependendo muito de condições que estão sendo impostas pelos fatores concentradores de tensão Oi gente olha uma fratura Por exemplo essa aqui então esse aqui é um

eixo pinhão e o que aconteceu aqui nesse eixo existiram danos não rolamento que causar uma vibração EA fadiga do eixo EA ruptura do Este aconteceu exatamente nessa mudança de sessão aqui e a gente quando olha essa fratura a gente vê essa fratura bom esse aqui é o ponto que é o concentrador que é essa região aqui tá aqui são marcas de praia aqui são marcas de praia que são marcas de praia então a gente vê que a gente teve... Dele sessão de trinca aí a gente vê que a frente de propagação ela começa assim daqui

a pouco ela vai mudando o ângulo aqui e você vai ver o que vai vai propaganda propaganda propaganda propaganda Até que a fratura final ou seja aquela alma de material não tem mais resistência ela acontece numa área pequenininha então isso tudo e as características todas quando você olha para turma você já pode dizer essa aqui era uma tensão baixa material tava atenção bem baixa mas ele tava com um fator concentradores de tensão e ele propagou muito o número de ciclos aqui foi muito alto e o número de cinco ciclos alto Ele tem muito a ver

com a questão da vibração Então você tem aquela fadiga que é dita de Alto ciclo com baixa tensão aquela tá diga que aconteceu com uma carga baixinha mas que ela foi propaganda propaganda propaganda propaganda propaganda propaganda Tec chegou na fase assim não então através dessa fratura você começa a pensar em como estava sendo usado o seu eixo então a fratura ela te diz muita coisa e para facilitar a vida da gente tem lá na SN handbook Volume 11 a gente tem lá as fraturas que acontecem por falta de Vinícius ele e dependendo do tipo se

você tá em tração tração ou tração compressão se alta tensão nominal e diferentes concentradores ele mostra Olha você não tem um concentrador de tensão E você tá em tração tração ou tração compressão você acaba tendo um ponto de nucleação e uma propagação aí você viu o seguinte como a tensão nominal era alta Você tem uma fratura final grande se você tem agora uma baixa tensão nominal você viu olha a trinca propaga muito mais e apare afinal ela é pequenininha porque a sua tensão nominal é baixo e o que que acontece com o concentrador de tensão

o concentradores de tensão observa essa frente de propagação muda de inclinação no dobramento é dessa o que que acontece Você tem dois pontos de iniciação aqui no ele direcional você só tem um ponto de iniciação e aqui você vê quando você tem os dois pontos de iniciação e ele vai crescendo Oi e aí você vê que quando você tem o concentradores de tensões Severo de novo as suas marcas de praia que elas têm uma determinada inclinação elas mudam a inclinação EA sua fratura final é uma fratura final sempre quando você tem uma alta tensão nominal

você acaba tendo uma fratura final ela é muito grande aqui por exemplo se você já tem uma torção né a torção é aquilo que eu falei para vocês quando você tem uma torção a sua atenção máxima normal tá 45 então a sua a sua cultura ela vai entender acontecer 45 por quê Porque você tá sempre invadida abrindo perpendicular a tensão normal então é a tensão trativa que faz abrindo na torção Atrativa Thalia 45 tá então quando você olha uma fratura o que você vê você vê que a Patrulha ela vai te dizendo as características em

termos de tensões nominais é de concentradores de tensão e em termos de rupturas em diferentes pontos no material então essa aqui está no sm Volume 11 é uma boa uma boa dica E aí o e os concentradores de tensão eles são sempre concentradores de tensão que estão muito ligados às características da superfície então a gente vê que geometrias em Tales mudança de sessão ajuda de chaveta você vê que quando você muda um pouquinho a geometria você vê que é você aumenta muito a vida e a interessante por exemplo que nesse caso aqui essa esse pensa

que esse perfil é bom mas por exemplo se você tira material e tira a sua o seu concentrador dessa região aqui o que que acontece Aqui é aqui mesmo retirando o material você vê que você aumenta a vida em fadiga aqui você tem quatro vezes mais vida em fadiga do que aqui assim como aqui você pensa que você tá com raio bom mas na hora que você diminui aqui você acaba tendo esse aqui é 1,6 vezes mais melhoria na sua vida em fadiga e esses concentradores geométricos ele tem que ser bastante estudados as condições de

superfície a gente viu lá até a questão da rugosidade a questão do acabamento e aí uma condição de superfície que a gente viu que foram as tensões residuais que a gente viu que tem as suas residuais compressivas são boas que pratica é são ruins aí você entra na questão das soldas então você vê que a solda ela é uma uma condição que geometricamente causa um concentrador ela é uma condição que gera a tensão residual por conta de você ter uma solda aí questão de metalúrgica são as trincas as porosidades as inclusões os defeitos em geral

Mas você também tem questões de endurecimento superficial e também às vezes descarbonetação esqueçam amaciamento superficiais essas questões metalúrgicas como eu falei para vocês elas só afeta o material se você efetivamente e na superfície condições de tensionamento aí a gente é esse aqui é do livrinho do Meo Box também adora essa figura né que mostra um tremendo defeito material aqui que poderia até ter uma pedra de sessão resistente com mais é é o concentrador aqui na margem da solda que vai causar a altura e aí horas inclusões de escória pode ser considerados defeitos graves E aí

depende depende da onde ele tá se ele tiver bem próximo à superfície próximo ao concentrador ele pode favorecer Mas tudo depende trincas são concentradores muito mais poderosos em termos de concentrar a atenção do que concentradores volumétricos então eu tenho o seguinte os concentradores de tensão os concentradores de tensão eu tenho por exemplo eu posso ter na superfície de material danos que você acaba tendo formado por outros mecanismos como damos por razão da o desgaste e você acaba sendo que aquele concentrador vai favorecer uma um crescimento de trinca invadida por exemplo tá então aqui a por

exemplo um ponto de desgaste gerando um trincamento por fadiga E aí você vê que existe toda uma propagação a partir de um pontinho na superfície é de material sofreu o dano E aí E aí