O que é Fadiga de Alto Ciclo vs Fadiga de Baixo Ciclo – Definição

Na ciência dos materiais, a fadiga é o enfraquecimento de um material causado por carregamento cíclico que resulta em danos estruturais progressivos, quebradiços e localizados. Uma vez iniciada a trinca, cada ciclo de carregamento aumentará a trinca em uma pequena quantidade, mesmo quando repetidas tensões alternadas ou cíclicas são de intensidade consideravelmente abaixo da resistência normal. As tensões podem ser devidas a vibração ou ciclagem térmica. O dano por fadiga é causado por:

• ação simultânea do estresse cíclico,
• tensão de tração (seja aplicada diretamente ou residual),
• tensão plástica.

Se qualquer um desses três não estiver presente, uma trinca de fadiga não será iniciada e propagada. A maioria das falhas de engenharia são causadas por fadiga.

Fadiga de alto ciclo x Fadiga de baixo ciclo

A fadiga foi separada em regiões de fadiga de alto ciclo e fadiga de baixo ciclo. A principal diferença entre fadiga de alto e baixo ciclo é o número de ciclos até a falha. A transição entre LCF e HCF é determinada pelo nível de tensão, ou seja, transição entre deformações plásticas e elásticas.

• Fadiga de alto ciclo requer mais de 10 ⁴ ciclos até a falha, onde a tensão é baixa e principalmente elástica.
• A fadiga de baixo ciclo é caracterizada pela deformação plástica repetida (ou seja, em cada ciclo) e, portanto, o número de ciclos até a falha é baixo. Na região plástica, grandes mudanças na deformação podem ser produzidas por pequenas mudanças na tensão. Experimentos mostraram que a fadiga de baixo ciclo também é o crescimento de trincas.

Falhas por fadiga, tanto para ciclo alto quanto para ciclo baixo, seguem todas as mesmas etapas básicas do processo de iniciação de trinca, crescimento de trinca estágio I, crescimento de trinca estágio II e, finalmente, falha final.

Ciência de materiais:

1. Departamento de Energia dos EUA, Ciência de Materiais. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 e 2. Janeiro de 1993.
2. Departamento de Energia dos EUA, Ciência de Materiais. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 e 2. Janeiro de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução 9ª Edição, Wiley; 9 edição (4 de dezembro de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por que as coisas quebram: entendendo o mundo pela maneira como ele se desfaz. Harmonia. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introdução à Termodinâmica dos Materiais (4ª ed.). Editora Taylor e Francis. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. & Mancini, HL (2004). Uma Introdução à Ciência dos Materiais. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiais: engenharia, ciência, processamento e design (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introdução à Engenharia Nuclear, 3ª ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Veja acima:
Fadiga