MAquinas eletricas

Listas de exercícios sobre ensaio de fadiga

1. Por que os produtos são projetados para suportarem esforços abaixo do limite de proporcionalidade?

R: Devido corresponde à tensão máxima que o material pode suportar.

1. É possível numa máquina todos os componentes falharem ao mesmo tempo? Explique.

R: Não. Devido cada componente ter características próprias, uma das quais é o tempo de vida útil esperado.  

1. Quais informações técnicas podem ser especificadas por meio da realização do ensaio de fadiga?

R: Limites de tensão e de tempo de uso de uma peça ou elemento de máquina.

1. Cite ao menos 3 produtos que são comumente submetidos ao ensaio de fadiga;

R: Molas; Barras de torção e rodas de automóveis.

1. Defina fadiga.

R: É a ruptura de componentes, sob uma carga bem inferior à carga máxima suportada pelo material, devido a solicitações cíclicas repetidas.

1. Relate como ocorre o fenômeno da ruptura por fadiga desde o inicio:

R: Começa a partir de uma trinca (nucleação) ou pequena falha superficial, que se propaga ampliando seu tamanho, devido às solicitações cíclicas. Quando a trinca aumenta de tamanho, o suficiente para que o restante do material não suporte mais o esforço que está sendo aplicado, à peça se rompe repentinamente.

1. Quais são os tipos de rupturas por fadiga?

R: Geralmente a fratura se apresenta fibrosa na região da propagação da trinca e cristalina na região da ruptura repentina.

1. Porque é importante estudar o fenômeno a ruptura por fadiga?

R: Porque a grande maioria das falhas de componentes de máquinas, em serviço, se deve à fadiga. E a ruptura por fadiga ocorre sem nenhum aviso prévio, ou seja, num dado momento a máquina está funcionando perfeitamente e, no instante seguinte, ela falha.

1. Como poderiam ser representadas matematicamente as tensões cíclicas?

R: Por uma função senoidal.

1. Explique como se comporta a tensão versus o numero de ciclos de fadiga nos três gráficos abaixo.

R: 1 Gráfico - Mostra um gráfico de tensão reversa. Devido às tensões de tração têm valor igual às tensões de compressão

2 Gráfico - 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.

              3 Gráfico - Representa tensões positivas e negativas,

como no primeiro caso, só que as tensões de compressão têm valores diferentes das tensões de tração.

1. Comente sobre os comandos do aparelho do ensaio de fadiga:

 R: 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.

1. Quais são os tipos de solicitação que podem ser aplicados no ensaio de fadiga?

R: Torção; Tração-compressão; Flexão e Flexão rotativa.

1. Explique como acontece o ensaio de flexão rotativa:

R: 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 conta-giros, numa rotação determinada e constante.

1. Como deve ser o corpo de prova para ser utilizado no ensaio de fadiga?

R: Deve ser usinado e ter bom acabamento superficial, para não prejudicar os resultados do ensaio.

1. Explique o que significa o limite de fadiga ou resistência a fadiga de um material:

R: É a tensão máxima, que praticamente não provoca mais a fratura por fadiga, que o material suporta.

1. Com base na curva S-N abaixo, explique por que o material não rompe por fadiga se ele for solicitado numa tensão abaixo do limite de fadiga:

R: Devido o limite de fadiga chegar a certo ponto e se estabilizar, assim não rompendo o material abaixo do seu limite de fadiga.