Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável
20 a 25 de outubro de 2025
Trabalho 21527
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Dimensões Econômicas: ODS8 |
| Setor | Departamento de Engenharia de Produção e Mecânica |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Nicholas Cunha Peres Rodrigues |
| Orientador | JOSEPH KALIL KHOURY JUNIOR |
| Outros membros | ELIENE OLIVEIRA LUCAS, GEICE PAULA VILLIBOR, GUSTAVO DE SOUZA VERISSIMO |
| Título | Reprojeto de uma máquina de ensaio de fadiga de flexão rotativa |
| Resumo | A máquina de ensaio de fadiga rotativa R.R. Moore está sendo reprojetada para uso no Laboratório de Ensaios Mecânicos da UFV (LEM/UFV), com o objetivo de possibilitar ensaios de fadiga, dada sua relevância na caracterização de materiais sujeitos a esforços cíclicos, já que até 80% das falhas em componentes mecânicos estão associadas à fadiga. O projeto visa recuperar, adaptar e disponibilizar o equipamento para uso por usuários habilitados do LEM, ampliando a capacidade do laboratório com mais um tipo de ensaio, além dos já existentes: tração, compressão, flexão, dureza e impacto. A metodologia consistiu em manter os componentes funcionais, substituir os comprometidos e aferir a máquina por meio de testes de fadiga, comparando os resultados com dados da literatura e modelos de estimativa de fadiga finita e infinita. O contador mecânico foi substituído por um digital de pulsos magnéticos e as forças aplicadas na alavanca foram aferidas para estabelecer com precisão a relação entre os pesos utilizados e a tensão de flexão aplicada no corpo de prova, garantindo exatidão na medição. Os testes de aferição seguiram a norma ISO 1143, utilizando corpos de prova cilíndricos e metodologias similares às empregadas por fabricantes de máquinas equivalentes. A Curva S-N é obtida a partir da variação das tensões aplicadas e da medição do número de ciclos até a ruptura, representando a relação entre tensão cíclica constante e ciclos até a falha. Um manual foi desenvolvido com instruções desde a preparação do corpo de prova até o cálculo da força necessária para estimar a tensão máxima de ruptura e o limite inferior da fadiga a vida infinita (geralmente entre 30% e 50% da tensão de ruptura). Foi realizado 3 ensaios com aço 1045 trefilado com tensão de ruptura estática de 805 MPa, o primeiro corpo de prova rompeu a 482 MPa com 9.500 ciclos, o segundo a 457 MPa com 16.800 ciclos e o terceiro a 382,2 MPa com 34.300 ciclos, demonstrando o comportamento esperado de maiores ciclos com menor tensão. A literatura estima, para esse aço, 564,6 MPa (9.500 ciclos), 541,7 MPa (16.800 ciclos) e 514,3 MPa (34.300 ciclos), resultando em uma diferença média entre os valores experimentais de 18,5%, dentro da variação de ±18% para o material estudado. Os dois primeiros pontos estão dentro da faixa esperada, enquanto o terceiro ficou ligeiramente abaixo, sugerindo possível falha geométrica ou concentrador de tensão no corpo de prova. A coerência dos dados iniciais indica viabilidade da máquina para ensaios futuros, que incluirão novos materiais e mais corpos de prova para consolidar a curva S-N. Após a aferição completa, o manual será validado por laboratoristas do LEM. Assim, o reprojeto da máquina de fadiga rotativa representa uma contribuição significativa para o ensino, pesquisa e extensão da UFV, abrangendo projetos de pós-graduação, iniciação científica, aulas práticas e equipes como Baja, Fórmula e Aero. |
| Palavras-chave | Flexão rotativa, Ensaio de fadiga, Curva S-N |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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