Aula 56 - Introdução à Fadiga: Tensões Cíclicas

Oi, oi, gente! Como é que vocês estão? Sejam todos bem-vindos!

Para explicar, o professor hoje vai dar continuidade nas nossas aulas sobre propriedades mecânicas e falhas. Às vezes, vai dar uma aula de introdução à fadiga, né? Mas a gente vai começar a ver um pouquinho da parte de Padilha, na parte de tensões físicas.

Vamos lá, então! É. .

. E aí? Tá bom, mas qualquer coisa, eu gostaria de pedir para você que já segue aqui o canal e já acompanha meu trabalho que deixasse um like aí nesse vídeo, que ele ajuda bastante a continuar produzindo.

Nesse contexto, siga o canal, caso você não siga ainda, né? Caso você esteja chegando aqui agora e não conheça, se você puder, que caia alguma propaganda que tá por aí para você, isso aí também ajuda bastante aqui no canal, e não custa nada. Vamos começar a nossa aula agora, tá bom?

A fadiga é um tipo de falha que costuma ocorrer nas mentes de todos os componentes devido a tensões cíclicas que ocorrem no meu material. Quando tem essa tensão cíclica no meu material, é uma tensão variável, como ocorre em diversas. .

. você se havia. .

. que eu tô mostrando aí pra vocês. É um material que costuma falhar abaixo do meu limite de escoamento.

Desde que ele é um tipo de ensaio, um tipo de falha, é muito importante de ser estudada e da gente saber lidar com ela, né? Temos muitos chamativos. Resposta: neste momento, concentre-se!

Metais falham por fadiga, então ele é. . .

O que é? É um tipo de fenômeno muito importante dentro da engenharia, e um grande problema dela é que ela pode falhar de uma forma catastrófica, porque ela não dá notícia de que está ocorrendo, e do nada, ela pega e falha de forma que pode provocar acidente. É importante você evitar que ocorra esse tipo de falha.

Aqui, se a gente olhar, essa nossa. . .

é de um avião que ele acabou falhando em voo, né? Isso aconteceu por um problema, de fato, que tinha na minha janela. Ela se iniciou e tu.

. . acabou, né?

Tem uma falha catastrófica no meu material. Isso aqui é um pouquinho conectado com as aulas que a gente viu anteriormente, a parte de concentração de tensão, que é o princípio de soberania de força, porque aqui, olha essa imagem, que é exatamente uma imagem de uma janela por elementos finitos, e a concentração de tensão. Esse corre aqui, Leão, corre a 90 graus, e ele mostra qual é a concentração de tensão que está acontecendo aqui.

Os outros correm. . .

eu tenho um outro nível de angulação. Ou seja, eu tô pegando um contra um, ao vivo, eu tô tornando ele mais suave. A gente consegue ver aqui que a minha tensão.

. . aqui tem um pontinho vermelho, que tinha dele, e aqui eu tenho o amarelo, quase sumindo, apenas uma tensão.

Verde significa que eu tô reduzindo a minha tensão ali e estou evitando, dessa forma, que amanhã. . .

quer que um lado tenha que me. . .

se ele, porque eu tô reduzindo a minha tensão localizada. Atualmente, as janelas são redondas, e elas são. .

. Bom, exatamente, o que é um menor é o melhor formato que eu consigo ter para reduzir o nível de tensão ali e, possivelmente, começar a nucleação de uma trinca que pode falhar depois, um material por fadiga. Então, gente, aqui estão as nossas principais características desse tipo de falha, né?

Que é o que está falando. Eu vou ter um local que eu botei um limite da fratura. A gente vai ver uma aula depois só de propagação, a iniciação, crescimento e propagação das trincas, mas só para dar uma visão geral aqui do seu nome.

Eu vou ter o início de um. . .

assim, de outra. . .

um ponto G vai estar iniciando. Normalmente, é esse o índice de propagação, né? Assim que ela.

. . a gente vai ver também depois o mecanismo de iniciação, como que ocorre, como que essa fratura fica.

. . ela tem uma certa tensão localmente, como ela se silencia, como ela pode se propagar.

E, do ponto de vista estrutural, eu vou ter uma região de propagação, né? Que eu tenho um ponto de iniciação, eu vou ter minha região de propagação, aqui de trinca, que eu chamo de marcas de praia. Depois, eu vou ter uma região onde eu volto a fraturar.

Procura rápido, você não. . .

as reservas das nossas últimas aulas, né? Caso você esteja chegando aqui só por causa dessa aula, a gente tem uma sequência de aulas, e essas aulas conectam, né? É que eu tô falando.

. . desenvolvendo mais a fadiga, mas antes dessa parte de fadiga, a gente falou um pouquinho sobre tenacidade, fratura, tamanho crítico, de trinca, e aqui, ó, tem exatamente o tamanho.

. . que tipo de.

. . porque eu tenho um componente, ele deu uma peça de fadiga que vai crescendo devido a um fenômeno de fadiga.

E esse tamanho que está tendo aqui, ela vai chegar aqui na pela, na propagação, um tamanho que eu vou chamar de tamanho crítico. E quando eles. .

. é tipo. .

. a minha tensão ali ou o meu K1, que eu chamo, né? Tatuando aqui, amanhã meu amor.

. . falta agilidade, a tensão.

. . Ele tá maior do que um carro cedo, meu material.

Então, significa o quê? Que a minha. .

. eu cheguei no tamanho crítico, tia, que o meu material não consegue mais resistir à fadiga. Ele falha de forma catastrófica.

Dando continuidade aqui do que a gente está querendo ver, que é a parte introdutória, a gente vai ver um pouquinho como que funcionam as tensões físicas, né? A gente tem, basicamente, essas tensões. .

. que coisa. .

. que a gente tem uma tensão que era uma natureza axial, que ela pode ser uma tensão. .

. dedicação a. .

. Gente, já fiz, já tive aulas aqui anteriormente sobre como funciona uma atenção. Licitação, o ensaio de tração.

Eu tenho uma atenção que pode ser compressiva; eu tenho uma atenção flexora, né? Quando eu tô flexionando, o meu material está de flexão. E eu ainda tenho uma atenção que pode ser torcedora.

Todas essas tensões, eu consigo fazer círculos delas no meu componente. Então, se eu tô aplicando uma tensão, tô tirando essa atenção, eu tô tendo um círculo ali. Se eu, por exemplo, tenho uma compreensão, tive condição, eu também tô tendo um círculo ali.

A flexão a mesma coisa; quando a ter, por exemplo, um dia, ou tem que ter uma atenção, se clica, ela vai atuar abrindo de alguma forma. Outro ano, tá? Nuclear, crescer uma atenção no meu material, mesmo abaixo da minha tensão de escoamento.

E por que que ela é importante? Né, quando a gente vai avaliar aqui alguns componentes estruturais, que o avião, com caso muito claro, que a gente coloca. .

. A jovem, que alguns concorrentes. .

. Eles são muito submetidos a fadiga, né? Uma asa de avião, essa região aqui principalmente, e aqui, a parte de baixo, onde assisti.

Uma extenção debaixo das asas do avião, quando você tá, antes de uma turbulência. Se você já andou de avião alguma vez na sua vida, você consegue ver que as asas, no sistema, elas têm uma vibração ali quando tem turbulência, que somente. .

. ela é projetada para ser relativamente flexível. E ela tem.

. . na turbulência, e nessa turbulência, eu tô ali, fazendo uma canção simples.

À medida que eu tô fazendo aquela turbulência no. . .

e esses pontos aqui são os pontos estruturais. . .

respondem aqui da asa. Eles estão sofrendo ali tensões cíclicas. Então, eu sempre uso muito fadiga quando eu tô projetando esse tipo de equipamento, um eixo de um carro, também, a parte de amortecimento de uma mola de um carro.

Todos aqueles que estão ali, que eles são projetados a ter impactos e que possuem. . .

um pacto muito contínuo. É uma parte totalmente randômica, mas ele sofre ali o efeito de fadiga. E então, quando eu falo que de carga se fica, é isso aqui.

Por exemplo, eu vou ter uma carga que vai formar ciclos de tensão aqui. Às vezes pode ser tensão compressiva, atenção. .

. Tá ativo. Outro círculo de tensão, isso vai depender aí, como a gente vai ver aqui, quais são os tipos de ciclos que eu tenho possíveis no meu material aqui.

Exatamente onde aqui, do nosso próximo Soares, é o nosso primeiro tipo de ciclo. O nosso primeiro tipo de ciclo. Oi, gente!

Quando eu tenho uma dependência de tempo regular e senoidal, né? O povo aqui é esse formato de uma senoide, aqui, aquela onda que a gente vê muito em física. Então, esses ciclos, ele vai ter uma amplitude simétrica em torno de um nível de tensão zero.

O que significa que essa amplitude aqui. . .

eu vou ter uma amplitude de onda. Nós estamos. .

. difícil que essa conhecimento de tudo de onda, elas vão ser simétricas, então os meus ciclos, que eu tô tencionando meu material, talvez uma forma que eu tô comprimido. Eu tô tocando uma canção nativa e, por outro lado, uma tensão compressiva invadiu!

O que faz eu propagado. . .

tem que ser fibra. Às vezes, nas suas tentativas, o que são elas que fazem abrir a minha conta. Vocês lembram que a gente viu ali.

. . quando a gente tava falando de, por exemplo, a descrição, contém os modos de intensidade?

Aí, quando eu tenho uma. . .

pinta aqui, ó, meu material. . .

se eu tô estacionando aqui, eu tô abrindo essa conta de tinta. Então, eu tô tendo uma propagação de trincas. Só que aqui eu vou ter pouco efeito de Pintadinho.

Muitas vezes, eu vou até chegar a contar da minha fibra que você pode ser um pouco benef. . .

da minha vida. . .

pode ir em casos reais. Mas a minha tensão compressiva, ela não vai acordar muito, abrindo assim que tá ajudando a propagar essa fibra. E quando eu tenho aqui, esse ciclo de tensões em torno do meu zero, com tensão média igual a zero, eu falo que eu tenho um ciclo de tensões alternadas, né?

Assim que eu chamo esse tipo de ciclo aqui. É um outro tipo de ciclo que a gente tem, são as tensões, um ciclo de oscilação repetida. Ela ocorre quando o meu máximo e o mínimo, eles são assimétricos.

O que eu tô querendo dizer com isso. . .

ninguém fica aqui, quando eu vou fazer a média. Aqui, eu não tô no meu ponto zero. Se eu botei uma, por exemplo, uma tensão criativa aqui, essa aqui é a tensão ativa, né?

Então, ela. . .

que atenção aqui. . .

com pessoal. Eu posso ter uma tensão criativa, por exemplo, de 200 MPA no segmento e, depois, eu vou ter uma ação compressiva de menos 50 MPA. E, quando eu dou o material, estou tentando pessoal, com uma atração muito grande, um casal.

Mas o compressor, ele não sofre top-down, significa que o termo ali é uma onda simétrica em relação ao meu nível de tensão. Nessa. .

. aqui, isso aqui é meu nível de tensão zero. Não é isso aqui.

. . tudo é criativo.

Isso aqui só que aconteceu! E o meu último caso, até o que acontecer na realidade é quando eu tenho uma atenção que varia aleatoriamente em amplitude e frequência, né? Eu não botei aqui uma senoide direitinho; eu vou ter uma, por exemplo, a pessoa acontece, aí depois eu vou ter um monte de.

. . cansativa.

Eu vou variando de forma completamente aleatória. Como que tá o meu erro descansar? Bom, e agora como é que a gente já viu?

Quais 15 anos eu quero olhar. Ele define algumas propriedades e tempos daquele nosso segundo caso da. .

. Minha atenção em atenção ao meu círculo de extensão repetida, né? É que eu preciso e não tem alguns nomes de vinhos aqui.

A gente vai definir cada um deles, né? Primeiro, eu vou ter que definir da meta e a minha atenção média, que eu consegui, mais mousse de Miami. Ele vai ser a minha atenção máxima, mas a minha atenção mínima é a minha atenção máxima dividida por 2.

Então, a minha atenção média vai ser essa tensão máxima aqui, mais ou menos a tensão mínima dividida por 2. Em outras palavras, ele vai ser a amplitude daqui da minha onda, né? Da minha atenção amplitude.

O que é o máximo é mais o meu mínimo, tá? Eu vou dividir por dois. A minha atenção média aqui vai ser a média da minha atenção que estava atuante, né?

Quando eu estou olhando aquele meu caso da minha tensão alternada, a minha atenção média vai ser zero. O meu acontece vai ser igual ao meu cativo. Tá vendo aqui?

No caso, quando meus filhos, o mínimo, ele se foi compreensivo. Eu tenho que usar negativo ali na hora de determinar a minha atenção média. A minha segunda é a menção à variável que está analisando.

Esses são os intervalos de tensão. No intervalo extensão, são os meus Sigma. Vou sim uma massa menos 1, é como se fosse Sigma R aqui, porque as imagens estão em inglês, Irdn, né?

Então, aquelas no intervalo de tensões é o segundo, o meu rede, ou seja, é da minha amplitude, né? Isso aqui é o meu máximo menos o meu mínimo. Vai ser quanto que vai ser o meu intervalo de tempo.

O que eu vou ter é a minha amplitude de Redenção. A minha amplitude de tensão vai ser quanto que a minha atenção está se deslocando em relação à minha atenção média. Aqui, a minha atenção média, se eu falei que as pernas estão na tensão média.

Então, eu vou ter aqui a amplitude de uma onda. Então, aqui eu botei a altitude de outra onda. Então, essa é a minha amplitude de tensão.

Ela, como se fosse a amplitude aqui da minha onda, partindo de um ponto médio. Também dessa onda aqui, desse meu filho, hoje, tensão, né? E por fim, eu tenho a minha razão de extensão, que é uma variável também importante, que é uma relação entre a minha tensão mínima e a minha máxima, né?

Então, assim, eu tenho que a minha tensão máxima é igual à minha tensão mínima. Ela vai ser a mesma, sem pegar, não é? Causa que cresce, né?

Que tá vendo que eu tô no Santa, tem um comparativo. Quando tem nesse caso, então, vou ter mesmo sem sobre, sem aí. Vai dar o que?

Você fosse igual a menos um. Então, meu R vai ser igual a menos um. Normalmente, sacar dinheiro costuma ter um R igual a -1.

E uma outra observação importante é que, convencionalmente, as minhas tensões criativas vão ser positivas e as compressivas, elas são negativas, em geral, completamente convencionado. Vamos fazer um exercício aqui rapidinho só para a gente dar uma fixada no conceito. Bom, hoje, ele se lembra do seguinte: tem um teste de fadiga que foi conduzido no qual a tensão média foi de 50 MPa.

Daí, tá me falando aqui que a minha atenção média vai ser igual a 50 MPa. Já foi uma afirmação dele que a minha atenção média é esse valorzinho. Oi, aqui é a amplitude de tensão, Cleide, 225 MPa.

O que é a minha amplitude de tensão? A minha amplitude de tensão é esse valor aqui, né? Então, eu subo aqui em cima, só lembrando, o sigma vai ser o sigma máximo menos o sigma mínimo dividido por 2.

Só esse valor aqui, tem dos homens ou menos favorecidos. Vou tentar olhar de uma forma lógica gráfica. Eu tô colocando a quina.

Ele pede então para determinar. Vamos lá, vou segurar. Vai ser igual a 225 MPa.

Ele pede para determinar o nível de tensão máximo e o meu nível de tensão mínima. Se ele falou que a minha tensão média é 50 MPa, então quem vai ser aqui a minha tensão máxima? A tensão máxima vai ser a minha tensão média mais duas vezes a amplitude.

Então, quem vai ser? O sigma máximo vai ser 50 mais 225, que parece igual a 275 MPa. E quem vai ser aqui a minha tensão mínima?

A minha tensão mínima vai ser exatamente aqui o valor de aula. Isso aqui é um bolsinho, mar, e isso aqui é o meu sigma m. Então, ele vai ser igual ao meu sigma m menos o meu sigma, né?

Se isso aqui é o valor médio, daqui para cá eu tenho 10. Aí, tá querendo saber se a ação compressiva, quem que vai ser aqui? Aqui eu tenho esse sigma médio e eu estou desse ponto aqui de cima, médico, e esse ponto de 50 MPa, e eu tô reduzindo, né?

225. Então, ou seja, eu tô tendo aqui que vai ser uma conta em sua conta, que vai ser os 50 menos 225. Então, a minha tensão mínima vai ser 50 menos 225, que vai ser igual a menos 175.

Ajudou a resolver a cinza também? Você pode até ter umas fórmulas aqui. Essas fórmulas aqui você ainda teve o 225.

Então, eu fiz uma massa. É uma mínima aqui, ele vai ser igual a 225. Então, se eu vou explicar isso a cor, 2, já que vai ser 450.

Então, você consegue fazer um sisteminha, porque se você sabe que só ia 450 e você sabe que o seu sigma máximo mais o seu sigma mínimo, né? Que é só que sua tensão média é só um médico, é um bolsinho, a máximo mais um aninho sobre dois. Você sabe que isso aí é igual a 50.

Então, você consegue fazer um sisteminha, mas eu acho que essa forma, essa forma gráfica, acho que essa forma gráfica ela ajuda você a ver a questão de uma forma mais intuitiva. Matemática é essa que a resposta da minha. Agora, se eu for te responder, a minha bebê perguntou: "Calcule a razão, extensão, razões dessa".

Fácil! Vai ser o meu signo A, mínimo, sobre o meu signo A, massa. Isso aí vai ser igual a menos 175 sobre 275, excessiva, menos 0,6 Pa.

E, por fim, ele já é a magnitude da faixa de tensão. A magnitude da minha faixa de tensão vai ser exatamente isso aqui tudo. Ó, meu signo A, máximo, não é uma magnitude.

Ele vai ser, olha, vai ser 15. Aí, no cima do intervalo, vai ser meu signo A, máximo, menos meu signo A, mínimo. Ou então esse arranjo tem duas formas.

Ó, essa aqui é a forma que eu te dei para vocês aqui na equação. Quem vai me dar essa forma? Essa forma vai dar 275 - (-175).

Isso aqui vai dar 450. Isso aqui na MPA pela equação. Mas como que eu posso ver isso também junto à forma?

Pô, eu sei que você é uma range. Do meu, da minha lista, da minha onda, tem uma o fundo da onda. Se eu sei que vou seguir uma, é 225, né?

Que a minha atitude ali, aonde tudo aqui da minha onda em relação ao lixo médico, o meu reino inteiro vai ser duas vezes isso, né? Porque ele é meu ponto máximo até o meu controle. Bom dia, 450 MPa aqui também é uma forma intuitiva de ver essa questão.

Bom, gente, por hoje foi isso. Espero que vocês tenham aproveitado essa aula. É uma aula introdutória e já começar a ver aqui a parte Padilha.

Depois, a gente vai um pouquinho de couro SN, vamos ver outras questões de Padilha também, bem aos pouquinhos. Qualquer dúvida, deixe nos comentários e vou deixar um like nesse vídeo. Compartilhar esse vídeo forma!

Ele tá fazendo essas penas de ficar em qualquer propaganda aí para ajudar esse canal aqui a continuar produzindo conteúdo pra vocês. Até a próxima aula! Tchau, tchau!