USF-2000
Máquinas de Ensaios - Dinâmicas/Fadiga com frequência ultrassônica

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Introdução

O ensaio de fadiga de materiais com frequências ultrassônicas (20kHz) permite ensaios com ciclos de 109 a 1010.

Dados podem com ciclos de 107 podem ser obtidos em cerca de 10 minutos.

 

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Principais características

  • Ensaios cíclicos superiores de 108 são realizados um menor intervalo de tempo;

 

  • Utilizado para detecção de defeitos pequenos e inclusões em materiais, podendo ser observada a superfície de fratura;

 

  • Tensões de 1.000 MPa podem ser geradas sob condições de ressonância;

 

  • Devido ao uso de ressonância, o consumo de energia elétrica é mínimo;

 

  • O controle da tensão constante sobre a amplitude é possível via computador.
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Princípio de funcionamento

  • A constituição do ensaio de fadiga ultrassônica é baseada na transmissão de ondas longitudinais são transmitidas do sistema de ressonância (sistema piezoelétrico) ao corpo de prova transferindo ondas de vibração;

 

  • Sendo um dos lados da peça livre, a máxima deformação ε (em outras palavras tensão, σ) gerada dentro da peça pode ser calculada. Além disso, o controle da amplitude pela vibração do elemento piezo é constante, tornando constante o ensaio sobre tensão.

 

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Aplicações - exemplos

Análise de inclusões do material ensaiado: exemplo típico para pesquisa de fadiga em altos ciclos.

 

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Outras aplicações

  • Desenvolvimento de paleta de turbinas;

 

  • Desenvolvimento de partes de alta velocidade de rotação, como manivelas da árvore do eixo de rodas;

 

  • Materiais para rolamentos.

Materiais aplicados

  • Materiais a serem testados: devido à pequena quantidade de calor gerada pela ressonância de 20kHz, é aplicável para aços de alta resistência, duroalumínio, ligas de titânio e ligas de alumínio;

 

  • Esse equipamento não é aconselhável para materiais como plásticos e cerâmicas devido à geração significativa de calor pela energia de histeresse quando ocorre a ressonância à 20kHz.

Dimensões das amostras para ensaios a 20kHz

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amostras circulares

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amostras circulares

 

  • Faixa de tensão (nominal): 140 MPa a 700MPa;

 

  • Coeficiente de concentração de tensão: aproximadamente 1,56.

Dimensões do sistema

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