Ensaio de fadiga (ensaio Wöhler) conforme DIN 50100, ASTM E466-15, ISO 1099
No ensaio de fadiga (também ensaio Wöhler) conforme DIN 50100 / ASTM E466-15 / ISO 1099 um material ou um componente é exposto a uma carga de variação periódica (cíclica). Na ASTM D3479 o ensaio é descrito em compósitos.
O ensaio de fadiga é utilizado para determinação do limite de fadiga e da resistência à fadiga para estresses de tração, pressão, flexão e torção. Especialmente no caso de componentes, o ensaio de fadiga permite a detecção de pontos fracos estruturais e sua eliminação por meio de modificações de construção ou do material. A fadiga de baixo ciclo não é considerada no ensaio de fadiga. Ela é analisada no ensaio de Low Cycle Fatigue.
No ensaio de fadiga, a amplitude de carga e a carga média durante o ensaio de ciclo de nível único são constantes. Dependendo da altura da amplitude de carga ela pode ser aplicada com frequência variável até que ocorra a falha da amostra.
Execução Curva de Wöhler Reta de resistência à fadiga Máquinas para ensaios de materiais Outros Ensaios
Execução do ensaio de fadiga conforme DIN 50100 / ASTM E466-15 / ISO 1099
No ensaio de fadiga são determinados o limite de fadiga e a resistência à fadiga de materiais ou componentes. Para tal, várias amostras são expostas à carga cíclica.
- O ensaio Wöhler é executado até que ocorra uma falha definida da amostra (ruptura, trinca).
- No ensaio Wöhler um número de ciclos (número limite de ciclos) é definido. Quando uma amostra alcança o número de ciclos limite sem falha detectável, ela será considerada como durável ou como amostra aprovada.
Tensão média, tensão máxima e tensão mínima da carga cíclica são constantes para todos os ensaios de fadiga. Nos ensaios com a mesma curva de Wöhler é modificada apenas a tensão média ou apenas a relação entre a tensão máxima e a tensão mínima.
Curva de Wöhler
Os valores de medição da tensão de amplitude e do número de ciclos determinados em vários ensaios de fadiga definem a curva de Wöhler.
O diagrama de Wöhler permite a leitura do número máximo de trocas de carga para uma determinada amplitude de carga.
A curva de Wöhler é subdividida em três faixas:
- Fadiga de baixo ciclo K(Low Cycle Fatigue LCF): A amplitude de carga elevada provoca a deformação plástica da amostra a qual apresentará falhas após poucos ciclos. A faixa de fadiga de baixo ciclo não é considerada na norma DIN 50100.
- Limite de fadiga Z(High Cycle Fatigue HCF): Dependendo da altura a amplitude de carga, a amostra conseguirá suportar apenas um determinado número de ciclos.
- Resistência à fadiga D(Very High Cycle Fatigue VHCF): Dependendo da amplitude de carga, rupturas ocorrem também em amostras que passaram pelo teste.
Reta de limite de fadiga
Na representação logarítmica-dupla a faixa de limite de fadiga da curva de Wöhler é quase uma reta. Esta reta também é chamada de reta de limite de fadiga.
A posição e a inclinação da reta de limite de fadiga dependem de várias grandezas de influência:
- Material
- Geometria da amostra
- Tipo de esforço:
- Condições de fabricação
- Tratamento térmico
- Rugosidade da superfície
Produtos para o ensaio de fadiga conforme DIN 50100 / ASTM E466-15 / ISO 1099
Para gerar as amplitudes de carga necessárias no ensaio de fadiga, diferentes máquinas para ensaios podem ser utilizadas. Modificações da rigidez da amostra ou do arranjo do ensaio devem ser possíveis de serem compensadas pela máquina para ensaios.
