Resumo: Ensaio de Fadiga e Mecânica da Fratura

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ENSAIO DE FADIGA & Mecânica da 
fratura 
 
Fadiga 
Fadiga é a ruptura de componentes, sob 
uma carga bem inferior à carga máxima 
suportada pelo material, devido a 
solicitações cíclicas repetidas. 
A fadiga é definida com uma redução 
gradual da capacidade de carga do 
componente, pela lenta ruptura do 
material. 
ESTÁGIO I 
 São pontos de 
concentração de tensão na peça 
 
ESTÁGIO II E III
 
Estágio I 
▪ Início/ Nucleação 
Não dá para ver a olho nu. Região 
pequena. 
Nos primeiros ciclos formam-se planos 
de deslizamentos. Isso ocorre para que o 
material possa acomodar novas 
deformações plásticas. 
 
Os deslizamentos cíclicos dos planos de 
escorregamento geram reentrâncias 
(pequenas fendas superficiais) na 
superfície do material. Isso são os 
pontos de concentração de tensão. 
➔ Nucleação em BAIXO CICLO 
(Deformação plástica) -> 
Processo ocorre acompanhado de um 
escoamento generalizado na superfície. 
Deixa a superfície do material 
corrugado. 
Curva de fadiga em baixo ciclo (S -N) 
N = 1 a 1000 
 
➔ Nucleação em ALTO CICLO 
(Deformação elástica) -> 
A nucleação nesse caso é rara e a 
superfície fica inalterada. Gera 
pequenas microtrincas que geram a 
fatura. 
Curva de fadiga em alto ciclo (S -N) 
N = + de 1000 
➔ tensão e diminuindo a 
resistência. 
 
Estágio II 
▪ Propagação da trinca 
Direção perpendicular a direção de 
tensão 
“Marcas de praia” 
Cargas cíclicas
Micro 
Deformações 
Plásticas
Deteriorização 
do material
Propagação 
da trinca
Ruptura 
Final
 
 
Essas marcas de praia são formadas 
pelas paradas de tensão (paradas de 
equipamento ou redução da carga). 
Estágio III 
▪ Ruptura 
Último ciclo de tensão 
Pode ser dúctil ou frágil. 
 
IMPORTANTE 
➔ A fratura ocorre na forma de uma 
curva senoidal. 
➔ Resistência do material a fadiga é 
igual ao valor máx. de tensão 
suportada por um nº de ciclos. 
➔ Todas as falhas por fadiga 
iniciam na superfície do material 
➔ Corpos polidos possuem maior 
resistência a fadiga, pois 
irregularidades na superfície 
geram entalhos, concentrando 
 
Ensaio de Fadiga 
O ensaio de resistência à fadiga é um 
meio de especificar limites de tensão e 
de tempo de uso de uma peça ou 
elemento de máquina. É utilizado 
também para definir aplicações de 
materiais. 
Peças que normalmente passam por 
esse ensaio: 
▪ Molas, 
▪ Barras de torção 
▪ Rodas de automóveis 
▪ Pontas de eixo 
Método 
Quando não é possível o ensaio no 
próprio produto, ou se deseja comparar 
materiais, o ensaio é feito em corpos de 
prova padronizados. 
 
Influências 
Algumas variáveis devem ser 
consideradas: 
▪ Condições do ensaio 
▪ Dimensões (corpos menos 
possuem maior resistência) 
 
Fratura 
Essencialmente a fratura ocorre quando 
a tensão aplicada é suficiente para 
romper as ligações que mantem os 
átomos unidos. 
O comportamento do material depende 
dos níveis de tensões aplicados. 
A fratura ocorre com o crescimento de 
uma fissura e envolve 2 etapas: 
 
Fratura dúctil – 
Propaga lentamente 
Fratura frágil – 
Propagação instável, continua mesmo 
depois de carga cessada 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Formação 
da trinca
Propagação 
da trinca