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Enunciado

Ciência dos Materiais - Callister - Ciência e Engenharia de Materiais. Uma Introdução- Ed: 8º - Capítulo 8.Perguntas e Problemas - Ex. 14

Um ensaio de fadiga foi conduzido tal que a tensão média era de 50MPa (7250psi) e a amplitude de tensão era de 225MPa (32625psi).

  1. Calcule os níveis de tensão máximo e mínimo.
  2. Calcule a razão entre as tensões.
  3. Calcule a magnitude do intervalo de tensões.

Passo 1

Na letra a:

Dados os valores de σ m ( 50 M P a ) e σ a ( 225 M P a ) , somos solicitados a calcular σ m a x e σ m i n . Da equação 8.14, temos:

σ m = σ m a x + σ m i n 2 = 50 M P a

Ou,

σ m a x + σ m i n = 100 M P a

Além disso, a utilização da Equação 8.16, temos:

σ a = σ m a x - σ m i n 2 = 225 M P a

Ou,

σ m a x - σ m i n = 450 M P a

A solução simultânea dessas duas expressões leva a

σ m a x = 275 M P a   ( 40000 p s i )

σ m i n =   - 175 M P a   ( - 25500 p s i )

Passo 2

Na letra b:

Usando a Equação 8.17, a razão de tensão R é determinada da seguinte forma:

R = σ m i n σ m a x = - 175 M P a 275 M P a   =   - 0,64

Passo 3

Na letra c:

A magnitude da faixa de tensão σ r é determinada usando a Equação 8.15 como:

σ r = σ m a x - σ m i n = 450 M P a   ( 65500 p s i )

Resposta

  1. σ m a x = 275 M P a   ( 40000 p s i )

    2. σ m i n =   - 175 M P a   ( - 25500 p s i )

  2. R =   - 0,64
  3. σ r = 450 M P a   ( 65500 p s i )
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