O que significa carga de fadiga?
Cargas de fadiga são as mudanças observadas em um material sob a influência de tensões geradas durante carregamentos cíclicos. Isso geralmente é representado pela plotagem de uma curva de ciclo de tensão (curva SN), onde S representa a tensão e N representa o número de ciclos até a falha.
Há dano estrutural progressivo e localizado quando ocorre carga de fadiga e, se as tensões locais forem altas o suficiente, leva ao início de uma trinca, o crescimento da trinca e, finalmente, a fratura.
A fadiga pode exacerbar os danos estruturais na presença de ambientes corrosivos.
Industriapedia explica o carregamento de fadiga
Na ciência dos materiais, a fadiga é o enfraquecimento de um material, e o carregamento por fadiga significa carregar continuamente um material com alguma força até que ele experimente uma rachadura. É um efeito cumulativo que faz com que um material falhe após aplicações repetidas de tensão, nenhuma das quais excede a resistência à tração final. O termo fadiga é baseado no conceito de que um material fica "cansado" e falha em um nível de tensão abaixo da resistência nominal do material.
Em um ambiente corrosivo, se um material sofre carga de fadiga, isso leva à fadiga por corrosão devido à ação combinada de tensões cíclicas (ou alternadas) e um ambiente corrosivo. Acredita-se que o processo de fadiga rompa o filme passivo protetor, após o que a corrosão é acelerada. Se o metal for exposto simultaneamente a um ambiente corrosivo, a falha pode ocorrer com cargas ainda mais baixas e após um tempo menor.
A fadiga ocorre quando um material é submetido a cargas e descargas repetidas. Se as cargas estiverem acima de um certo limite, trincas microscópicas se formam nos concentradores de tensão, como a superfície, bandas de deslizamento persistentes (PSBs) e interfaces de grãos. Eventualmente, quando uma trinca atinge um tamanho crítico, a trinca se propaga repentinamente e a estrutura se fratura. A forma da estrutura afeta significativamente a vida à fadiga - furos quadrados ou cantos afiados levam a tensões locais elevadas onde as trincas de fadiga podem começar.
A carga de fadiga causa falha por fadiga, que ocorre em três estágios:
- Iniciação de crack
- Crescimento de trinca lento e estável
- fratura rápida
A maioria das falhas de engenharia são causadas por fadiga. A maior preocupação em placas de circuito, motores e muitas aplicações industriais é a fadiga térmica. A fadiga térmica pode surgir de tensões térmicas produzidas por mudanças cíclicas de temperatura.