Análise comparativa entre diferentes métodos de previsão de fadiga multiaxial

Abstract

O fenômeno de fadiga é o mais importante em componentes mecânicos, existe grande tradição de como avaliar e contornar este fenômeno baseado em critérios semi-empíricos que tem possibilitado dimensionar e prever rupturas em muitos casos práticos. Estes critérios estão de certa forma consolidados no caso de solicitações uniaxiais ou multiaxiais quando esta multiaxialidade é proporcional, ou seja, quando as componentes das tensões atuantes têm seus máximos e mínimos em fase. Nos casos nos quais a solicitação multiaxial não é proporcional os critérios considerados clássicos não tem mostrado um bom desempenho. Existem alternativas na bibliografia, porém não há um consenso de qual é a melhor opção. Neste contexto no presente trabalho se avaliam diversos modelos de fadiga multiaxial (Von Mises; Findley; McDiarmid; Brown e Miller; Fatemi e Socie) sendo que são aplicados num componente agrícola o qual foi ensaiado em campo. Finalmente uma discussão dos resultados obtidos é realizada comparando os mesmos com a vida do componente ensaiado. Podendo-se observar a sensibilidade dos métodos aos parâmetros utilizados, também foi possível constatar a influencia da não proporcionalidade nos resultados.

The fatigue phenomenon is the most important in mechanical components, there is a usual way of evaluate this phenomenon based on semi-empirical criteria that has made it possible to size and predict ruptures in many practical applications. These criteria are consolidated in case of uniaxial loading or proportional multiaxial loading, which is when the stress components have maximums and minimums in phase. In the cases of non-proportional multiaxial loading, the classic criteria have not showed good results. There is alternatives in literature, but there is no consensus about which is the best option. In this present paper, several models of multiaxial fatigue are evaluated (Von Mises; Findley; McDiarmid; Brown and Miller; Fatemi and Socie). There are applied in an agricultural component which was tested in field. Finally, a discussion of the results is realized comparing them with the different models and the life of the tested component. It is observed the sensibility of each method to the chosen parameters, beside that is noted the effect of the non-proportionality of the stress in the results.