Uma barra de aço tem propriedades mínimas
e
MPa. A barra está sujeita a uma tensão média torcional de
e uma tensão alternante flexional de
. Encontre o fator de segurança resguardando-se de uma falha estática e por fadiga para análise pelas teorias abaixo e responda:
(e) Qual dos critérios acima é menos conservativo?
(e) Qual dos critérios acima é menos conservativo?
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma barra de aço com algumas propriedades específicas e está sujeita a tensões médias torcionais e alternantes flexionais. A pergunta quer que a gente encontre o fator de segurança para evitar falhas estáticas e por fadiga usando diferentes critérios de análise. E, especificamente, na parte (e), a gente precisa descobrir qual desses critérios é o menos conservativo, ou seja, aquele que é menos rigoroso na garantia de segurança.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que são esses critérios de segurança. Na engenharia, usamos diferentes critérios de fadiga para avaliar se um material vai resistir às tensões aplicadas sem falhar. Alguns dos principais critérios são:
- Critério de Soderberg: É considerado mais conservador porque utiliza o limite de escoamento (
) na sua fórmula. - Critério de Goodman: É menos conservador que o Soderberg e usa o limite de resistência à tração (
) na análise. - Critério de Gerber: É ainda menos conservador e adota uma abordagem parabólica, sendo mais adequado para materiais dúcteis.
Esses critérios ajudam a determinar o fator de segurança necessário para evitar falhas por fadiga.
Passo 3
Agora, vamos analisar qual desses critérios é o menos conservativo. Um critério menos conservativo permite uma utilização mais próxima dos limites do material, o que pode ser vantajoso em termos de economia de materiais, mas com um risco ligeiramente maior de falha.
- Soderberg: Mais conservador.
- Goodman: Menos conservativo que o Soderberg.
- Gerber: Menos conservativo que o Goodman.
Portanto, entre eles, o Critério de Gerber é o menos conservativo, pois permite uma aproximação maior ao limite de resistência do material antes de considerar a falha por fadiga.
Resposta
O Critério de Gerber é o menos conservativo entre os critérios analisados.
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Calcule a resistência à fadiga de um eixo de
de diâmetro de aço AISI 1035, com um acabamento usinado e termo tratado para uma resistência à tração de 710 MPA:
(a) Em alto ciclo para uma vida infinita de ciclos.
(a) Em alto ciclo para uma vida infinita de
Uma barra de aço tem propriedades mínimas
e
MPa. A barra está sujeita a uma tensão média torcional de
e uma tensão alternante flexional de
. Encontre o fator de segurança resguardando-se de uma falha estática e por fadiga para análise pelas teorias abaixo e responda:
(d) Qual dos critérios acima é o mais conservativo?
(d) Qual dos critérios acima é o mais conservativo?
Calcule a resistência à fadiga de um eixo de
de diâmetro de aço AISI 1035, com um acabamento usinado e termo tratado para uma resistência à tração de 710 MPA:
(b) Em baixo ciclo para vida finita de 1000 ciclos.
(b) Em baixo ciclo para vida finita de 1000 ciclos.
Uma barra de aço tem propriedades mínimas
e
MPa. A barra está sujeita a uma tensão média torcional de
e uma tensão alternante flexional de
. Encontre o fator de segurança resguardando-se de uma falha estática e por fadiga para análise pelas teorias abaixo e responda:
(a) O critério de Goodman modificado;
(a) O critério de Goodman modificado;