Calculadora de Vida à Fadiga (Basquin)
Ciclos e horas de funcionamento até à rotura por fadiga a uma amplitude de tensão, com a tensão que dá um milhão de ciclos.
Resultados
O que faz esta ferramenta
A vida à fadiga cai a pique com a tensão: o expoente faz com que uma redução de vinte por cento na tensão possa multiplicar a vida várias vezes. É por isso que os problemas de fadiga se resolvem eliminando concentrações de tensões e não usando aço mais resistente — um canto vivo custa mais vida do que uma mudança de classe consegue devolver.
Fórmula
S = a N^b → N = (S ÷ a)^(1/b) (relação de Basquin)
Variáveis
| Símbolo | Significado | Unidade |
|---|---|---|
sa | Amplitude de tensão | MPa |
ca | Coeficiente de resistência à fadiga | MPa |
bx | Expoente de resistência à fadiga | — |
fq | Frequência | Hz |
NC | Ciclos até à rotura | — |
HR | Horas | h |
YR | Anos | — |
S6 | Amplitude de tensão | MPa |
DM | Dano por hora | — |
Exemplo resolvido
- Amplitude de tensão250 MPa
- Coeficiente de resistência à fadiga1200 MPa
- Expoente de resistência à fadiga-0,12
- Frequência5 Hz
- Ciclos até à rotura475 347
- Horas26,41 h
- Anos0,0030
- Amplitude de tensão228,655 MPa
- Dano por hora0,03786711
Limitações
- Para trabalhos que tenham de cumprir uma norma ou ser assinados, confirme o resultado com o regulamento aplicável e peça a revisão de um engenheiro qualificado.
- A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
- O resultado é uma estimativa baseada apenas nos valores que introduziu. Situações reais incluem muitas vezes fatores que esta calculadora desconhece.
- Os valores por defeito são referências típicas e não medições da sua situação. Substitua-os pelos seus próprios dados sempre que os tiver.
Perguntas frequentes
De onde vêm o coeficiente e o expoente?
De ensaios de fadiga do material específico e, o que é decisivo, do pormenor específico: um provete polido, uma junta soldada e uma ligação aparafusada feitas do mesmo aço têm curvas completamente diferentes. Os regulamentos de projecto publicam as constantes para pormenores normalizados e os manuais de materiais publicam-nas para provetes. Os valores por defeito aqui são meramente ilustrativos — uma verificação de fadiga que conte tem de usar as constantes do regulamento aplicável, com os factores de correcção de acabamento, dimensão e tensão média que esta relação simples deixa de fora.