Teste de Fadiga por Vida de Deformação e Tensão

Desde testes de fadiga controlados por deformação (E-N) ou controlados por carga (S-N) até a análise de dados necessária para calcular parâmetros de fadiga, a HBK realiza os testes e a caracterização necessários para obter estimativas precisas da vida útil por fadiga a partir de FEA e análise de fadiga.

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AMCT round strain-life test with extensometer 1

Teste de Fadiga por Vida de Tensão

Teste de fadiga por vida de tensão, também conhecido como teste S-N (Tensão vs. Número de ciclos), é um método fundamental usado para avaliar o comportamento de fadiga dos materiais sob carregamento cíclico. Esse tipo de teste é essencial para entender como os materiais respondem a aplicações de estresse repetidas, especialmente quando os níveis de estresse estão abaixo da resistência ao escoamento do material.

O objetivo principal do teste de vida de tensão é gerar uma curva S-N, que representa a relação entre a faixa de tensão cíclica e o número de ciclos até a falha. Ao submeter espécimes a uma carga cíclica de amplitude constante até a falha, os engenheiros podem determinar a vida útil por fadiga do material. Esses dados são críticos para o design seguro e confiável de componentes em indústrias como aeroespacial, automotiva e engenharia estrutural, onde os materiais são rotineiramente expostos a estresses flutuantes.

O teste de vida de tensão é mais aplicável a materiais/componentes que operam no regime de fadiga de alta ciclo, onde o material apresenta comportamento totalmente elástico. É usado para determinar o limite de fadiga—um nível de estresse abaixo do qual o material pode teoricamente suportar ciclos infinitos sem falha. Os resultados fornecem uma visão valiosa sobre a durabilidade e o desempenho a longo prazo dos materiais em condições de serviço realistas.

Teste de Fadiga por Vida de Deformação

O teste de fadiga por vida de deformação, frequentemente referido como teste E-N (deformação vs. número de ciclos), é um método de análise de fadiga usado para caracterizar o comportamento dos materiais sob condições de alta deformação ou fadiga de baixo ciclo. Ao contrário dos testes de vida sob tensão (S-N), que são mais aplicáveis à fadiga de alta ciclagem com níveis de tensão mais baixos, os testes de vida sob deformação se concentram em situações onde os materiais experimentam deformação plástica durante cada ciclo de carga.

Neste método, uma amostra é submetida a ciclos de deformação controlados e repetidos, e o número de ciclos até a falha é registrado. Os dados resultantes são usados para desenvolver uma curva ε-N, que descreve como a vida útil de fadiga de um material se relaciona com a amplitude de deformação imposta. Essa abordagem considera tanto os componentes elásticos quanto plásticos da deformação, tornando-a particularmente valiosa para analisar componentes que sofrem grandes reversões de tensão, como em motores de turbina, suspensões automotivas e vasos de pressão.

Os testes de vida sob deformação são cruciais para previsões precisas da vida útil de fadiga em aplicações onde os materiais são empurrados perto ou além de sua resistência ao escoamento. Fornece insights sobre o comportamento de iniciação de trincas—uma fase chave na falha por fadiga—tornando-se uma ferramenta vital para engenheiros que projetam componentes para ambientes mecânicos exigentes.

Principais Benefícios dos Testes de Vida sob Deformação

Funciona tanto para regimes de fadiga de baixa ciclagem quanto de alta ciclagem
Fornece propriedades de material mais úteis em comparação com testes de vida sob tensão:

o Curva de vida sob deformação & curva de vida sob tensão

o Curva de tensão-deformação cíclica

o Coeficiente de resistência cíclica e expoente de endurecimento (K' & n')

o Módulo de elasticidade e resistência ao escoamento (E & σ_γ)

o Coeficiente de resistência à fadiga e expoente (σ'_f & b)

o Coeficiente de ductilidade à fadiga & expoente (ε'_f & c)

o Limite de resistência

Melhorar a durabilidade e confiabilidade do produto

Capacidades de Teste

Capacidade de carga: 1 - 250 kN
Geometria da amostra: Folha plana / Cilíndrica / Amostras sob medida
Variedade de Materiais: Metais / Polímeros / Compósitos / Soldas / Adesivos
Temperatura: temperatura ambiente a 900°C
Frequência: até 50 Hz

*Todas as capacidades estão sujeitas a geometria da amostra e material

Teste aos padrões

Os testes são realizados de acordo com padrões internacionais, internos ou sob medida.

Teste de vida sob tensão

ASTM E466-21
Prática Padrão para Realização de Testes de Fadiga Axial Controlados por Força de Materiais Metálicos
BS ISO 1099:2017
Materiais metálicos — Teste de fadiga — Método controlado por força axial

Teste de vida sob deformação

ASTM E606-21
Método de Teste Padrão para Teste de Fadiga Controlado por Deformação
BS 7270:2006
Materiais metálicos — Fadiga controlada por deformação de amplitude constante — Método de teste
ISO 12106:2017
Materiais metálicos — Teste de fadiga — Método controlado por deformação axial

Resultados para CAE

Reassured with analysed data - Cobrimos uma análise abrangente dos dados dos resultados dos testes.
Resultados para CAE - Fornecemos parâmetros prontos para uso em CAE e simulação. Os dados podem ser facilmente importados para o nCode DesignLife.
Confiança & Confiabilidade - Fornecemos curvas de design para otimização de produtos.

ISO standards quality control assurance warranty business technology concept.; Shutterstock ID 1253334961

Acreditado

O AMCT da HBK é uma instalação de teste de fadiga estabelecida com mais de 25 anos de experiência operacional e certificação ISO 9001:2015.

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