Fadiga

PROBLEMAS

1) Realizou-se um ensaio de fadiga onde a tensão média aplicada foi de 70 MPa e a amplitude de tensão foi de

210 MPa.

a) Determine os níveis máximo e mínimo de tensões

b) Calcule a razão de tensão

c) Calcule o intervalo de tensão

2) Uma barra cilíndrica de aço 1045 é submetida a uma solicitação cíclica de tração e compressão ao longo de

seu eixo. Sendo a amplitude de carregamento de 66.700 N determine o diâmetro mínimo de barra permissível

de modo a assegurar que não ocorrerá falha por fadiga. (Utilize o gráfico abaixo)

3) Um cilindro com 6,4 mm de diâmetro, fabricado com uma liga de alumínio 2014-T6, é submetido à um

ciclo reverso de tração e compressão ao longo de eixo. Se as cargas trativas e compressivas máximas são de

+5340 e -5340, respectivamente, determine a vida em fadiga desta peça. Utilize os dados do gráfico acima

onde o eixo de tensões corresponde à amplitude de tensões.

4) Um corpo de prova (de aço ao níquel) com 1015 mm de comprimento é submetido a uma tensão de 70

MPa à 427°C. Determine o alongamento ocorrido após 10.000 horas. Considere que o alongamento total

produzido pela deformação instantânea e pela fluência primária seja de 1,3 mm.

5) Considere um componente fabricado com uma liga de ferro S-90 submetido a uma tensão de 55MPa. Com

base no gráfico abaixo determine qual deverá ser a temperatura de trabalho para que o componente tenha

uma vida útil (tempo de ruptura) de 200 horas.

6) Um aço inoxidável tipo 18-8 deverá ter uma vida em fluência de pelo menos 5 anos à 500°C. Com base no

diagrama abaixo determine qual deverá o nível máximo de tensões que pode ser aplicado para que esta

exigência seja atendida.

7) Considere um componente de aço inoxidável tipo 18-8 submetido a uma tensão de 34,5 MPa.

a) Determine a temperatura para um tempo de ruptura de 10 anos.

b) Determine a temperatura para um tempo de ruptura de 20 anos.

8) Uma barra cilíndrica com 15,2 mm de diâmetro fabricada com a liga de alumínio 2014-T6 é submetida a

um carregamento cíclico de tração-compressão ao longo de seu eixo. Calcule as cargas máxima e mínima que

devem ser aplicadas para que se obtenha uma vida em fadiga de 1,0 X 108 ciclos. Considere que a tensão no

eixo vertical corresponde a amplitude de tensões e que os dados devem resultar em uma tensão média de 35

MPa.