Este documento apresenta um curso sobre análise de falhas em componentes mecânicos. O curso aborda tópicos como introdução a falhas, resistência dos aços à fratura, tipos de falhas, técnicas de análise de falhas e estudos de caso. O documento também fornece estatísticas sobre causas comuns de falhas em componentes automotivos.

1. CURSO
Análise de Falha
São Paulo – SP
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2. Apresentações e Objetivos
Apresentação dos Participantes
Objetivos e Expectativas
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Conteúdo
Introdução à Falhas
Introdução à Resistência dos Aços à Fratura
Tipos de Falha
Técnicas de Análise
Condução da Análise de Falha
Fadiga, Fratura Dútil e Frágil
Estudos de Caso
Introdução a Confiabilidade
3

3. Introdução à Falhas
Histórico na Indústria Automobilística
Casos Curiosos
4
Falhas em Componentes
Motor
41%Direção
7%
Chassis
7%
Hidraulica
3%
Freios
3%
Diferencial
26%
Suspensão
13%
Heyes, A.M. Automotive Component Failures, 1998
5

4. Distribuição das Causas
Abuso
29%
Acidente
7%
Estoque
3%
Reparo Inc
18%
Modificação Inc
3%
Matéria Prima
9%
Manuf/Proj
21%
Idade Avançada
10%
Fabricante de peças responsável diretamente por 33% das causas!
Heyes, A.M. Automotive Component Failures, 1998
6
Casos Curiosos – Prática da Análise de Falha
Elevador da sogra rompeu na corrente.
Motivo:__________________________
________________________________
Kieselbach, R. Curious cases of failure, 2003
7

5. Casos Curiosos – Prática da Análise de Falha
Silo para palha preenchido com líquido.
Motivo de falha:___________________
________________________________
Kieselbach, R. Curious cases of failure, 2003
8
Introdução à Resistência dos Aços
à Fratura
Engenharia de Materiais
Tensão
Concentração de Tensão
Ruptura de Materiais
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6. Engenharia de Materiais
Produto
Microestrutura
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Fatores para seleção de materiais
Requisitos funcionais no projeto
Especificações de performance
Necessidades
Riscos e conseqüências de sub especificação
Conseqüências de super especificação
Projeto
Considerações sobre carga e tensões
Compatibilidade com Normas e Especificações
Restrições de tamanho, peso ou volume
Serviço agressivo: Carga cíclica, Meio ambiente...
Previsão de falha
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7. Fatores para seleção de materiais
Requisitos funcionais no projeto
Projeto
Confiabilidade, Disponibilidade e possibilidade de Reparo
Quantidade de Produção
Análise de Valor e Custo
Materiais Candidatos e Processos de Manufatura
Reprojeto
Revisão de Projeto
Simplificação e “Standardização”
Substituição Funcional
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Fatores para seleção de materiais
Fatores Gerais
Requisitos funcionais
Propriedades Mecânicas
Design
Disponibilidade e Materiais Alternativos
Fabricabilidade
Corrosão e resistência à degradação
Estabilidade
Propriedades de interesse
Custo
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8. Fatores para seleção de materiais
Revisão de conceitos
Limite de Resistência
LR:___________________________________
Limite de Escoamento
LE:___________________________________
Módulo de Elasticidade
G:____________________________________
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Fatores para seleção de materiais
Inclinação = Módulo de Elasticidade
Revisão de conceitos
Limite de Resistência
LR
Limite de Escoamento
LE
Módulo de Elasticidade
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9. Fatores para seleção de materiais
Revisão de conceitos
Ductilidade
________________________________________________________
Tenacidade
________________________________________________________
Resistência à Fadiga
________________________________________________________
Resistência a fluência
________________________________________________________
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Fatores para seleção de materiais
Revisão de conceitos
Ductilidade
É a quantidade de deformação plástica que um material é capaz de
suportar sem romper
Tenacidade
É a medida de quantidade de energia absorvida pelo material até a
fratura, ou energia necessária para fraturar o material. (KIC, Energ.
e Temperatura de Transição)
Resistência à Fadiga
Número de tensões cíclicas que um material suporta antes de ocorrer
a falha.
Resistência a fluência
Característica que um material possui para suportar carga sem a
ocorrência de deformação permanente, dependente do tempo de
aplicação da carga ou tensão constante.
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10. Fatores para seleção de materiais
Modo de Falha
Escoamento
Flambagem
Fluência
Fratura Frágil
Fadiga bx ciclo
Fadiga alto ciclo
Fadiga contato
Fretting
Corrosão
Corrosão CST
Corrosão Galv.
Fragilização H
Desgaste
Fadiga Térmica
Fadiga por Corr.
LR
LE
LEà
Compres.
LEao
Cisalham.
Prop.
Fadiga
Dutilidade
Energ.
Impacto
Temp.
Transição
Módulo
Elasticid.
Taxade
Fluência
KIC
KICC
Potencial
Eletroquim.
Dureza
Coef.
Expansão
Propriedades do Material
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Como identificar a resistência dos materiais
Se um material falha por fratura ou trinca
é necessário determinar as propriedades
mecânicas do material.
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