Fadiga do material
- Thread starter xingu
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Boas,
sim, existe fadiga, mas os fabricantes já fabricam tendo em conta o fenómeno. Falas em 8 anos, mas devias falar em ciclos (de carregamento), é assim que se testam peças à fadiga. Através de carregamentos cíclicos o material acaba por ceder devido à fadiga.
O que faz para evitar a cedência devido à fadiga? Projecta-se para vida infinita, ou seja, o fabricante sabe que a peça vai partir por fadiga, mas ao fim de muitos ciclos, na ordem 10^7 ciclos, ou seja, 10 milhões. Por isso, imagina a tua bike a comprimir essas vezes todas e só aí te deves preocupar com fadiga.
Atenção, isto é tendo em conta que são projectados para vida infinita, é a maneira mais segura de garantir que não há falhas por cedência. Contudo existem mais factores que não a fadiga, como microfissuras ou defeitos no material que não foram calculados, mas para isso existe o factor de segurança.
Quer em relação ao quadro ou partes, eu acredito que os fabricantes as projectam para vida infinita, e com um factor de segurança bastante elevado. Quando se trata de vidas humanas, os fabricantes não arriscam.
Depois existem as peças super leves, que às vezes até têm limite de peso através de uma ligeira diminuição do factor de segurança ou da escolha de melhores (mais caros) materiais.
Jepas
sim, existe fadiga, mas os fabricantes já fabricam tendo em conta o fenómeno. Falas em 8 anos, mas devias falar em ciclos (de carregamento), é assim que se testam peças à fadiga. Através de carregamentos cíclicos o material acaba por ceder devido à fadiga.
O que faz para evitar a cedência devido à fadiga? Projecta-se para vida infinita, ou seja, o fabricante sabe que a peça vai partir por fadiga, mas ao fim de muitos ciclos, na ordem 10^7 ciclos, ou seja, 10 milhões. Por isso, imagina a tua bike a comprimir essas vezes todas e só aí te deves preocupar com fadiga.
Atenção, isto é tendo em conta que são projectados para vida infinita, é a maneira mais segura de garantir que não há falhas por cedência. Contudo existem mais factores que não a fadiga, como microfissuras ou defeitos no material que não foram calculados, mas para isso existe o factor de segurança.
Quer em relação ao quadro ou partes, eu acredito que os fabricantes as projectam para vida infinita, e com um factor de segurança bastante elevado. Quando se trata de vidas humanas, os fabricantes não arriscam.
Depois existem as peças super leves, que às vezes até têm limite de peso através de uma ligeira diminuição do factor de segurança ou da escolha de melhores (mais caros) materiais.
Jepas
Bom post, Jepas.
No entanto, um projecto para vida infinitam não quer dizer que o quadro dure para sempre.
Apenas que está projectado para fazer pelo menos os 10^7 ciclos.
Se é muito ou pouco? Depende se andas muito ou não.
No entanto, creio que nenhum fabricante tenha dados sobre tempo de vida médio (em anos) de um quadro.
P.M.
No entanto, um projecto para vida infinitam não quer dizer que o quadro dure para sempre.
Apenas que está projectado para fazer pelo menos os 10^7 ciclos.
Se é muito ou pouco? Depende se andas muito ou não.
No entanto, creio que nenhum fabricante tenha dados sobre tempo de vida médio (em anos) de um quadro.
P.M.
Não percebi exactamente o que queres dizer por "Logo, e como se deformam pouco, estamos sempre um pouco abaixo das tensões últimas e também das tensões de ruptura. O problema é que o alumínio tem uma maior fadiga que o aço, e titânio pode ser conciderado que não tem fadiga (pelo menos num quadro de bike!)."
A questão é que tanto no aço, como no titânico se o valor das cargas aplicadas for inferior à tensão limite de resistência à fadiga, não vai existir propagação das fendas e o quadro nunca vai falhar por fadiga. O quadro irá ter uma vida infinita, sempre que esta condição se mantiver...
No caso do aluminio, não existe este limite, e a falha dá-se após um n numero de ciclos de carga, independentemente da carga aplicada.
P.M.
A questão é que tanto no aço, como no titânico se o valor das cargas aplicadas for inferior à tensão limite de resistência à fadiga, não vai existir propagação das fendas e o quadro nunca vai falhar por fadiga. O quadro irá ter uma vida infinita, sempre que esta condição se mantiver...
No caso do aluminio, não existe este limite, e a falha dá-se após um n numero de ciclos de carga, independentemente da carga aplicada.
P.M.
sacramento
New Member
"Tensão de resistência à fadiga??"
Desculpa mas estou no 3º ano de Engenharia Mecânica e nunca ouvi falar em tal coisa... sabes o que é uma fractura por fadiga?
Fadiga - processo de alteração estrutural permanente, progressivo e localizado que ocorre num material sujeito a condições que produzem tensões ou extensões dinâmicas, num ponto ou em vários, que pode culminar em fendas ou fractura completa após o número suficiente de variações de carga.
Ou seja para haver uma fractura por fadiga necessitas de um ponto de concentração de tensões, uma fenda numa soldadura ou o quadro ligeiramente "estalado", e de um esforço cíclico, por exemplo o pedalar ou pancadas nos buracos. Estes factores conjugarem-se para originar uma fractura penso que é uma coisa impossivel de prever e de calcular, logo não há um valor para uma suposta "tensão de resistência à fadiga".
Eu não me preocuparia com isso!
Boas Pedaladas
Desculpa mas estou no 3º ano de Engenharia Mecânica e nunca ouvi falar em tal coisa... sabes o que é uma fractura por fadiga?
Fadiga - processo de alteração estrutural permanente, progressivo e localizado que ocorre num material sujeito a condições que produzem tensões ou extensões dinâmicas, num ponto ou em vários, que pode culminar em fendas ou fractura completa após o número suficiente de variações de carga.
Ou seja para haver uma fractura por fadiga necessitas de um ponto de concentração de tensões, uma fenda numa soldadura ou o quadro ligeiramente "estalado", e de um esforço cíclico, por exemplo o pedalar ou pancadas nos buracos. Estes factores conjugarem-se para originar uma fractura penso que é uma coisa impossivel de prever e de calcular, logo não há um valor para uma suposta "tensão de resistência à fadiga".
Eu não me preocuparia com isso!
Boas Pedaladas
Sacramento, já acabaste o curso? Por não teres ouvido, não quer dizer que não exista. Os quadros são sujeitos a esforços ciclicos durante a sua vida. Não vou explicar outra vez o mecanismo de fadiga, já escrevi acima e o Tkul também já explicou muito bem.
Se entretanto acabares o curso sem falar em tensão de resistência à fadiga... não existe ou vais mudar de faculdade?
Jepas
Se entretanto acabares o curso sem falar em tensão de resistência à fadiga... não existe ou vais mudar de faculdade?
Jepas
Vou puxar dos galões, se bem que estão um bocado enferrujados.
Já acabei o curso há uns anos mas apelo à capacidade de síntese e à prática mais que aos conhecimentos técnicos e assim vou tentar resumir.
Se um material está sujeito a um esforço (ainda que cíclico) inferior à tensão limite de fadiga considera-se que esse mesmo esforço não vai provocar ruptura por fadiga porque as tais fissuras ou defeitos não se vão propagar, dai dizer-se vida infinita.
Se aplicarmos exactamente a mesma força cíclica numa barra de aço bem grossa e numa barrinha de alumínio fininha, qual é que vai partir primeiro?? Ou a de aço nunca vai partir porque a força não provoca uma tensão superior à tensão limite de fadiga?
Pensem porque se calhar estão a tentar dizer a mesma coisa.
Já agora digam onde estudam para vermos se a engenharia é diferente dependendo do local onde é ensinada :evil:
Cumprimentos
Rui
Já acabei o curso há uns anos mas apelo à capacidade de síntese e à prática mais que aos conhecimentos técnicos e assim vou tentar resumir.
Se um material está sujeito a um esforço (ainda que cíclico) inferior à tensão limite de fadiga considera-se que esse mesmo esforço não vai provocar ruptura por fadiga porque as tais fissuras ou defeitos não se vão propagar, dai dizer-se vida infinita.
Se aplicarmos exactamente a mesma força cíclica numa barra de aço bem grossa e numa barrinha de alumínio fininha, qual é que vai partir primeiro?? Ou a de aço nunca vai partir porque a força não provoca uma tensão superior à tensão limite de fadiga?
Pensem porque se calhar estão a tentar dizer a mesma coisa.
Já agora digam onde estudam para vermos se a engenharia é diferente dependendo do local onde é ensinada :evil:
Cumprimentos
Rui
sacramento
New Member
Isto deixou-me intrigado e fui consultar a "bíblia" da disciplina de Ciências dos Materiais, do longínquo 1º semestre e realmente encontrei o que procurava. Tenho de admitir nunca tinha ouvido falar neste termo, e o termo correcto é Tensão Limite de Fadiga, mas penso que de resto tudo o que disse está correcto e continuo a afirmar que é um fenómeno com o qual não nos devemos preocupar.
Desde já peço desculpa.
Boas pedaladas
Desde já peço desculpa.
Boas pedaladas
Já andava para escrever aqui á uns tempos mas como li e vi que o pessoal sabia do que estava a falar não escrevi, agora voltei cá e vi que há aqui algumas coisas que gostava de esclarecer.
Subscrevo tudo que disse o golfinho2 mas gostava de dizer mais umas coisas, penso que já foram ditas noutros postes mas é uma forma de condensar a informação que acho mais importante.
Tensão limite de fadiga, tensão (força a dividir pela área) a partir da qual um determinado componente vai partir se for solicitado o número suficiente de vezes.
Esse Tensão limite de fadiga não existe para todos os matérias, como é o caso do alumínio, ou seja, um quadro de alumínio vai acabar por partir, é uma questão de ciclos, ciclos esses que podem demorar uma duas três vidas.
Agora por exemplo no aço essa tensão limite de fadiga existe, logo se a tensão que aplicarmos a um componente for inferior a essa tensão limite de fadiga esse elemento nunca vai partir por fadiga.
Não posso concordar com o sacramento quando diz: “continuo a afirmar que é um fenómeno com o qual não nos devemos preocupar”
Se um quadro não partir por fadiga dificilmente vai partir por outro “processo”, por fluência de certeza que não, uma vez que não trabalha a temperaturas suficientemente altas.
Pode partir por ultrapassar-mos a tensão limite de rotura que é muito mas muito superior á tensão limite de fadiga ( no caso do alumínio como disse acima não existe, mas convencionou-se que essa tensão é calculada para o material aguentar 10^7 ciclos)
E para ultrapassar-mos essa tensão tem de ser uma pancada mesmo muito muito forte, o que numa utilização “normal” sem grandes quedas e sem andar a fazer saltos de metros e metros não me parece mesmo nada que se ande se quer próximo da tensão limite de rotura.
Tenho dito!!
Subscrevo tudo que disse o golfinho2 mas gostava de dizer mais umas coisas, penso que já foram ditas noutros postes mas é uma forma de condensar a informação que acho mais importante.
Tensão limite de fadiga, tensão (força a dividir pela área) a partir da qual um determinado componente vai partir se for solicitado o número suficiente de vezes.
Esse Tensão limite de fadiga não existe para todos os matérias, como é o caso do alumínio, ou seja, um quadro de alumínio vai acabar por partir, é uma questão de ciclos, ciclos esses que podem demorar uma duas três vidas.
Agora por exemplo no aço essa tensão limite de fadiga existe, logo se a tensão que aplicarmos a um componente for inferior a essa tensão limite de fadiga esse elemento nunca vai partir por fadiga.
Não posso concordar com o sacramento quando diz: “continuo a afirmar que é um fenómeno com o qual não nos devemos preocupar”
Se um quadro não partir por fadiga dificilmente vai partir por outro “processo”, por fluência de certeza que não, uma vez que não trabalha a temperaturas suficientemente altas.
Pode partir por ultrapassar-mos a tensão limite de rotura que é muito mas muito superior á tensão limite de fadiga ( no caso do alumínio como disse acima não existe, mas convencionou-se que essa tensão é calculada para o material aguentar 10^7 ciclos)
E para ultrapassar-mos essa tensão tem de ser uma pancada mesmo muito muito forte, o que numa utilização “normal” sem grandes quedas e sem andar a fazer saltos de metros e metros não me parece mesmo nada que se ande se quer próximo da tensão limite de rotura.
Tenho dito!!
Depois de ter escrito o post a cima fiquei com a impressão que me tinha enganado em algo, depois de pensar um pouco já vi onde está o erro.
Onde se lê tensão limite de rotura deve ler-se tensão limite elasticidade (tensão a partir da qual o material sofre deformações permanentes/plásticas)
A tensão limite elasticidade é inferior á tensão limite de rotura mas ainda assim muito muito superior á tensão limite de fadiga.
Onde se lê tensão limite de rotura deve ler-se tensão limite elasticidade (tensão a partir da qual o material sofre deformações permanentes/plásticas)
A tensão limite elasticidade é inferior á tensão limite de rotura mas ainda assim muito muito superior á tensão limite de fadiga.
José Martins
Administrator
Excelente tópico.
É por estas e outras que eu gosto mesmo de visitar o site sempre que posso. Fala-se não só de bicicletas, mas também de assuntos de cultura geral e com que nivel da mesma.
Grande forum este nosso btt.net.
É por estas e outras que eu gosto mesmo de visitar o site sempre que posso. Fala-se não só de bicicletas, mas também de assuntos de cultura geral e com que nivel da mesma.
Grande forum este nosso btt.net.
António13_PT
Member
Bem eu li isto na diagonal, mas acho que ainda não falaram num factor que também influencia a vida do componente sujeito à fadiga.
A fluência. :mrgreen:
Como quase todos os quadros são feitos de alumínio, ao andarem 6 ou 7 horas com 30 ºC este atinge temperaturas jeitosas, que vão provocar uma diminuição da sua vida útil.
Ou seja falando para todos perceberem, com o calor baixa a resistência à fadiga e baixa o numero de ciclos de carga necessários para a rotura.
Não sei em quanto, mas provavelmente ainda baixa um bocado.
Outro factor que não ajuda nada é o facto dos tubos serem cada vez maiores o que também não é lá muito bom neste aspecto.
Eles aumentam a secção para compensar o facto das paredes serem cada vez mais finas e terem de manter a estrutura resistente à torção, etc.
Ora como assim diminui a resistência à fadiga, se aliarmos a isto os pontos de concentração de tensões como as pequenas mossas pode-se dar a rotura nestes pontos por fadiga.
Por isso acima de tudo acho que é importante, de tempos a tempos, darem uma vista de olhos pelo quadro à procura de fendas riscos fundos, mossas etc.
Já li algures que a vida útil de um quadro, considerada pelos fabricantes, é de cerca de 5 anos.
Tinha de dar o meu bitaite. :mrgreen:
A fluência. :mrgreen:
Como quase todos os quadros são feitos de alumínio, ao andarem 6 ou 7 horas com 30 ºC este atinge temperaturas jeitosas, que vão provocar uma diminuição da sua vida útil.
Ou seja falando para todos perceberem, com o calor baixa a resistência à fadiga e baixa o numero de ciclos de carga necessários para a rotura.
Não sei em quanto, mas provavelmente ainda baixa um bocado.
Outro factor que não ajuda nada é o facto dos tubos serem cada vez maiores o que também não é lá muito bom neste aspecto.
Eles aumentam a secção para compensar o facto das paredes serem cada vez mais finas e terem de manter a estrutura resistente à torção, etc.
Ora como assim diminui a resistência à fadiga, se aliarmos a isto os pontos de concentração de tensões como as pequenas mossas pode-se dar a rotura nestes pontos por fadiga.
Por isso acima de tudo acho que é importante, de tempos a tempos, darem uma vista de olhos pelo quadro à procura de fendas riscos fundos, mossas etc.
Já li algures que a vida útil de um quadro, considerada pelos fabricantes, é de cerca de 5 anos.
Tinha de dar o meu bitaite. :mrgreen: