Curva de Wöhler / linha de Wöhler

Descrição da curva de Wöhler:

• R_m resistência estática (aqui resistência à tração)
• S_a amplitude de tensão nominal
• S_aD resistência à fadiga
• N número de ciclos sustentáveis
• N_D número de ciclos de carga de canto
• N_G número de ciclos limite
• K fadiga de baixo ciclo / resistência à fadiga de baixo ciclo
• Z limite de fadiga / limite de fadiga cíclica
• D resistência à fadiga / resistência à fadiga cíclica

A fadiga de baixo ciclo K e/ou resistência à fadiga de baixo ciclo é a faixa inferior a aproximadamente 10⁴ até 10⁵ ciclos.

A fadiga de baixo ciclo é determinada no ensaio de Low Cycle Fatigue (LCF). Nessa faixa, os materiais e componentes são expostos a cargas tão elevadas que deformações plásticas surgem no ciclo e o material apresenta falhas precoces. Para uma representação detalhada é frequentemente utilizado o modelo Coffin-Manson.

Em caso de carga que leva em um quarto dos ciclos à ruptura fala-se de resistência estática que também é determinada no ensaio de tração .

O limite de fadiga Z e/ou limite de fadiga cíclica é a faixa entre 10⁴ e 2·10⁶ ciclos (dependendo do material). A amostra alcança na faixa do limite de fadiga sempre um critério de falha (por ex. trinca ou ruptura).

O limite de fadiga é determinado no ensaio de fadiga ou ensaio de High Cycle Fatigue (HCF). O ensaio fornece como resultado o número de ciclos com uma amplitude de carga.

Resistência à fadiga D (também resistência à fadiga cíclica) (inglês: very high cycle fatigue, VHCF) é o limite de carga que um material consegue suportar quando exposto à carga cíclica sem aparências significativas de fadiga ou incidentes de falha. A resistência à fadiga é determinada no ensaio de fadiga .

Na faixa de resistência à fadiga um limite de ciclo N_G é definido. Quando a amostra apresenta falhas antes de alcançar o referido limite de ciclo, ela é considerada como "falha". Materiais os quais no ensaio de fadiga com uma força definida suportam mais de 1.000.000 ciclos sem ruptura são considerados como duráveis.

O projeto para resistência à fadiga resulta em tensões admissíveis claramente menores do que no conceito estático.

O percurso da linha de Wöhler na faixa de resistência à fadiga é distinguido em 3 tipos:

• Percurso horizontal da linha de Wöhler: A resistência à fadiga característica e/ou resistência de longo prazo surge frequentemente no caso de aços ferríticos
• Continuação da queda da linha de Wöhler com inclinação menor: surge frequentemente no caso de aço austenítico ou alumínio
• Após o percurso inicialmente horizontal ocorre uma queda da linha de Wöhler com aproximadamente 10⁸ ciclos: pontos de falha interiores causam fissuras debaixo da superfície

• DIN 50100 - "Ensaio de resistência à fadiga - execução e avaliação de ensaios cíclicos com amplitude de carga constante para amostras e componentes de material metálico"
• ASTM E466-15 - "Standard Practice for Conducting Force Controlled Constant Amplitude Axial Fatigue Tests of Metallic Materials"
• ISO 1099 - "Materiais metálicos - ensaio de fadiga - ensaio axial com regulagem da força"
• DIN EN 6072 - "Indústria aeroespacial - materiais metálicos - métodos de ensaio - teste de fadiga com amplitude constante"