Resenha Temática

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Curso: Engenharia de Produção
Disciplina: Resmat
Prova: A1
Prof.: Raphael Nascimento
Aluna: Helen de Oliveira Mota
Analise dissertativa sobre Fadigas de Materias – Resenha Temática
Fadiga de materiais é o dinamismo do processo que conduz a falha mecânica, provocado por um carregamento alternado, variável, e normalmente de valores bem abaixo do que uma carga estática que conduz a ruptura.
A falha mecânica pode ser definida por trinca, trincas ou ruptura integral após um número suficiente de variações. Fadiga é local, progressiva e cumulativa, observando a dependencia do material e da geometria.
As falhas mecânicas devidas a fadiga de material, leva muito esforço, tempo e investimento em pesquisas e ensaios que foram demandados para prevenir as falhas.
O objetivo dessa resenha será comentar com base no artigo ” Fadiga de Materiais - Uma Revisão BIbliográfica “ descrito pelos autores Rodrigo Rebello Riberiro Abrahão, Carolina Bittencourt, Karina Mayumi Tsuruta e Raquel Santini Leandro Rade, sobre Fadiga de Materiais, principalmente ligados a industria aeronáutica. Será abordado sobre o material da fadiga, sua importância econômica dentro do cenário mundial e uma breve retrospecitiva entre os marcos mais importantes da área em estudo.
A histórica da falha da fadiga, observada pela primeira vez em 1800, quando que por mais que feitos de aço dúctil, eixos de um vagão ferroviário , onde exibiam características de fraturas fágeis, começaram a falhar após um curto período de tempo. Na epoca, os eixos haviam sido projetados com toda engenharia disponível. Como era um um fenomeno novo, as cargas dinâmicas foram resultantes da introdução das máquinas movidas a vapor. E mais tarde em 1843, um artigo publicado por Rankine, onde dizia que o material havia de “cristalizado” e se tornado frágil devido às tensões flutuantes, em relação ao eixos do vagão ferroviário.
Em 1870, o engenheiro Alemão, August Wöhler, por 12 anos de investigação cinentífica, identificou o número de ciclos de tensão que variavam no tempo, como causadores do colapso e assim descobrindo a existência de uma tensão limite de resistência à fadida para aços.
Para estimar e cálcular a vida em fadiga de materiais, o dia grama S-N ou Curva de Wöhler ,tornou se a forma-padrão para caracterizar o comportamento dos materias, apesar de existirem outras medidas sobre a resistência sob cargas dinâmicas. É feito analise que usam as seguintes informações: geometria do componente, carregamento aplicado e propriedades de material.
Uma das propriedades principais, sendo a vida em função da tensão nominal, dada por uma curva denominado SN (tensão-vida): D – stress e N – número de ciclos de carga até a falha (vida).
As curva SN é levantada a partir de ensaios em corpos de prova, considerando diferentes amplitudde de tensão. Cada corpo de prova, falha em um determinado número de ciclo que anotado na curva de fadiga.
O limite da resistencia a fadiga (Se), é a tensão que abaixo desse valor o componente não vai falhar por fadiga.
“As falhas por fadiga sempre têm início com uma pequena trinca, que pode estar presente no material desde a sua manufatura ou desenvolver-se ao longo do tempo devido às deformações cíclicas ao redor das concentrações de tensões. Praticamente todas as partes de uma estrutura contêm descontinuidades, sejam microscópicas ou macroscópicas, introduzidas nos processos de fabricação ou de manufatura das mesmas. As trincas de fadiga geralmente têm início em um entalhe ou em outro elemento concentrador de tensão.	“
O Avião Coumet, surgido somente 4 anos após a segunda Guerra Mundial, fabricada pela empresa britânica De Havilland, foi o primeiro avião comercial à jato e um gigantesco passo à frente. Talvez grande demais, pois depois de apenas 20 meses em serviço, os Comet começaram a cair dos céus. E em apenas 12 meses, houve 3 acidentes sem explicação, enquanto os destroços eram recuperados, a frota de Comet foi retirada e as investigações tiverem início. Ela servindo de modelo para todas as investigações de acidentes desde então. Os destroços eram remontados numa tentativa de descobrir o que havia acontecido de errado. Testes mostraram que haviam aparecidos rachaduras no teto dos aviões, e os mesmos, partiam e caiam no mar. Para tentar descobrir qual era a causa, tripulantes voaram em Comet e para caso houvesse problemas e os tripulantes perdessem os sentidos, eles usavam paraquedas que se abriam automaticamente. 
Foram colocados sensores em todos as partes do avião, monitorando tensões e temperaturas e a pressão da cabine foi desligada. Enquanto os tripulantes esperavam que o avião se desintegrasse, outro Comet era testado na água. A fuselagem colocada em um tanque, onde a água era continuamente drenada e bombeada para simular os esforços de subida e descida com a pressurização. Enquanto isso, as asas eram pressionadas com enormes macacos. O avião sofria esforços equivalentes a 3 mil horas de tensões a cada 5 minutos. Após ao equivalente 9 mil horas, aconteceu uma enorme rachadura de 20 cm de comprimento ao lado de uma janela. O Comet tinha janelas grandes e quadradas e a tensão concentrava se em seus cantos, e isso causou a fadiga do metal e rachadura fatal. A solução foi fazer janelas menores e arredondadas para dissipar as tensões. E é por isso que nos aviões atuais, as janelas são pequenas e arredondadas.
Mais atualmente, os ensaios das fadigas, segundo Shigley em 2005, existem 3 estágios por falha: início da trinca (pequena duração caso o material apresente concentrador de tensão); propagação da trinca (maior tempo de vida da peça); ruptura repentina devido ao crescimento instável da trinca (instantâneo, sem aviso prévio).
Portanto, conforme concluído:
Fadiga em Materiais é uma área da Engenharia multidisciplinar, e envolve principalmente as áreas de metalurgia, mecânica, química, ciência de materiais, projeto mecânico, processos de fabricação, simulação computacional e testes de laboratório. Estas áreas, quando estudadas, individualmente, proporcionam grandes avanços, mas, juntas encontram soluções completas para novas necessidades.
Após o conhecimento das tensões e tipo de carregamento, o cálculo da vida de fadiga pode ser calculado pelo método S-N, e-N e mecânica da fratura. Com os resultados, pode-se caracterizar a vida do componente sob análise, como “finita” ou “infinita”. As falhas de fadiga podem ser investigadas nas áreas mecânicas e metalúrgica, para que adequações ao projeto sejam realizadas evitando a falha por este fenômeno.
Referências bibliográficas para a realização da resenha temática: 
· Abrahão, Rodrigo Rebello Ribeiro; Bittencourt, Carolina; Tsuruta, Karina Mayumi; Rade, Raquel Santini Leandro. Fadiga de Materiais - uma Revisão Bibliográfica, XII Seminário de Iniciação Científica – Universidade Federal de Uberlândia, 2008. 
BOA