O presente trabalho propõe uma metodologia para o cálculo da vida e do coeficiente de segurança à fadiga, ou fatigue factor, para mancais hidrodinâmicos, mais comumente chamados de bronzinas. A metodologia proposta é confrontada com os resultados de um teste de fadiga dos referidos componentes, no qual se determina o limite de resistência à fadiga, ou endurance limit, pela análise estatística dos dados. Utilizou-se para tanto o método Staircase. Tal confrontação de resultados possibilita não só a validação experimental da metodologia proposta para a condição do teste efetuado, como também a proposição de futuros estudos com a finalidade de se estender o uso da metodologia não somente para bronzinas fabricadas com outros materiais, como também para a previsão da fadiga na condição de operação dos motores de combustão interna automotivos e também sua utilização em outros componentes mecânicos, como por exemplo molas de suspensão, desde que trabalhem em regime elástico. / The present work proposes a calculation methodology to predict the fatigue life as well as the fatigue safety factor, called fatigue factor, for the plain bearings. The proposed methodology is confronted with the results of a bearings fatigue test, performed to determine the endurance limit with the Staircase statistical analysis method. The results confrontation experimentally validates the proposed methodology, for the performed tests condition. Future studies are proposed to extend the methodology validation not only to bearings made with different materials, but also to predict fatigue on bearings under operation conditions of automotive internal combustion engines and its usage to other mechanical components under linear elastic behavior, such as suspension springs.

Próteses odontológicas são estruturas que restituem a função mastigatória e substituem componentes dentários danificados. A maioria dos estudos em próteses odontológicas que envolve métodos analíticos clássicos de análise de estrutura são inviáveis e situações nas quais a experimentação é dificultosa. Estas próteses, sob condições reais de carregamentos cíclicos (mastigação), são repetidamente sujeitas à estados de tensões multiaxiais cíclicas. Neste sentido, a natureza cíclica do carregamento, a qual os componentes das próteses são submetidos, sugere que o modo de falha por fadiga possui maior relevância neste tipo de estrutura. O desenvolvimento da computação eo aumento das capacidades de processamentos tem permitido maior implementação dos métodos numéricos, como o Métodos de Elementos Finitos (MEF). Através deste método (MEF) se realiza a modelagem do comportamento mecânico ajustadas à realidade física dos fatores biomecânicos envolvidos. Em uma revisão bibliográfica, verificou-se que a maioria dos livros e artigos encontrados não apresentam informação detalhadas sobre a previsão da vida baseado em análises de fadiga multiaxial que utilizem o MEF para cálculo das próteses odontológicas. O objetivo deste trabalho foi propor um modelo numérico computacional utilizando o MEF para avaliar a vida à fadiga em próteses odontológicas submetidas a carregamentos multiaxiais. Para isso, foi empregada a manipulação de imagens adquiridas, ensaios experimentais normativos, Análise por Elemento Finitos (FEA) na previsão de vida à fadiga aplicada tanto em carregamento uniaxial ou multiaxial, a contabilização do dano por fadiga em carregamento multiaxial de amplitude variáveis, otimização e implementação de subrotina para as interfaces APDL -MATLAB. Os resultados mostraram que, através das técnicas de aquisição de dados de imagens (Micro-CT) e medições mecânicas combinadas com métodos numéricos consegue-se modelar uma estrutura complexa como uma prótese dental. / Dental prostheses are structures that restore the masticatory function and replace damaged dental components. Most studies on dental prostheses involve that classical analytical methods of structure analysis are infeasible and situations in which experimentation is difficult. These prostheses, under real conditions of cyclic loading (chewing), are repeatedly subjected to cyclic multiaxial stress states. In this sense, the cyclical nature of the loading, to which the components of the prosthesis are submitted, suggests that the fatigue failure mode has greater relevance in this type of structure. The development of computation and the increase of processing capacities have allowed greater implementation of numerical methods, such as Finite Element Methods (FEM). Through this method (FEM) it is performed the modeling of the mechanical behavior which is adjusted to the physical reality of the involved biomechanical factors. In a bibliographical review, it was verified that most of the books and articles found do not present detailed information about the prediction of life based on analyzes of multiaxial fatigue that use the FEM to calculate the dental prostheses. The objective of this research was to propose a computational numerical model using the FEM to evaluate the life to the fatigue in dental prostheses submitted to multiaxial loads. For this, we used the manipulation of acquired images, normative experimental tests, Finite Element analysis (FEA) in the prediction of life to the fatigue applied in either uniaxial or multiaxial loading, the counting of the fatigue damage in multiaxial amplitude variable loading, optimization and implementation of the subroutine for the APDL -MATLAB interfaces. The results showed that, through the techniques of image data acquisition (Micro-CT) and mechanical measurements combined with numerical methods, it is possible to model a complex structure such as a dental prostheses.

O presente trabalho propõe uma metodologia para o cálculo da vida e do coeficiente de segurança à fadiga, ou fatigue factor, para mancais hidrodinâmicos, mais comumente chamados de bronzinas. A metodologia proposta é confrontada com os resultados de um teste de fadiga dos referidos componentes, no qual se determina o limite de resistência à fadiga, ou endurance limit, pela análise estatística dos dados. Utilizou-se para tanto o método Staircase. Tal confrontação de resultados possibilita não só a validação experimental da metodologia proposta para a condição do teste efetuado, como também a proposição de futuros estudos com a finalidade de se estender o uso da metodologia não somente para bronzinas fabricadas com outros materiais, como também para a previsão da fadiga na condição de operação dos motores de combustão interna automotivos e também sua utilização em outros componentes mecânicos, como por exemplo molas de suspensão, desde que trabalhem em regime elástico. / The present work proposes a calculation methodology to predict the fatigue life as well as the fatigue safety factor, called fatigue factor, for the plain bearings. The proposed methodology is confronted with the results of a bearings fatigue test, performed to determine the endurance limit with the Staircase statistical analysis method. The results confrontation experimentally validates the proposed methodology, for the performed tests condition. Future studies are proposed to extend the methodology validation not only to bearings made with different materials, but also to predict fatigue on bearings under operation conditions of automotive internal combustion engines and its usage to other mechanical components under linear elastic behavior, such as suspension springs.

Próteses odontológicas são estruturas que restituem a função mastigatória e substituem componentes dentários danificados. A maioria dos estudos em próteses odontológicas que envolve métodos analíticos clássicos de análise de estrutura são inviáveis e situações nas quais a experimentação é dificultosa. Estas próteses, sob condições reais de carregamentos cíclicos (mastigação), são repetidamente sujeitas à estados de tensões multiaxiais cíclicas. Neste sentido, a natureza cíclica do carregamento, a qual os componentes das próteses são submetidos, sugere que o modo de falha por fadiga possui maior relevância neste tipo de estrutura. O desenvolvimento da computação eo aumento das capacidades de processamentos tem permitido maior implementação dos métodos numéricos, como o Métodos de Elementos Finitos (MEF). Através deste método (MEF) se realiza a modelagem do comportamento mecânico ajustadas à realidade física dos fatores biomecânicos envolvidos. Em uma revisão bibliográfica, verificou-se que a maioria dos livros e artigos encontrados não apresentam informação detalhadas sobre a previsão da vida baseado em análises de fadiga multiaxial que utilizem o MEF para cálculo das próteses odontológicas. O objetivo deste trabalho foi propor um modelo numérico computacional utilizando o MEF para avaliar a vida à fadiga em próteses odontológicas submetidas a carregamentos multiaxiais. Para isso, foi empregada a manipulação de imagens adquiridas, ensaios experimentais normativos, Análise por Elemento Finitos (FEA) na previsão de vida à fadiga aplicada tanto em carregamento uniaxial ou multiaxial, a contabilização do dano por fadiga em carregamento multiaxial de amplitude variáveis, otimização e implementação de subrotina para as interfaces APDL -MATLAB. Os resultados mostraram que, através das técnicas de aquisição de dados de imagens (Micro-CT) e medições mecânicas combinadas com métodos numéricos consegue-se modelar uma estrutura complexa como uma prótese dental. / Dental prostheses are structures that restore the masticatory function and replace damaged dental components. Most studies on dental prostheses involve that classical analytical methods of structure analysis are infeasible and situations in which experimentation is difficult. These prostheses, under real conditions of cyclic loading (chewing), are repeatedly subjected to cyclic multiaxial stress states. In this sense, the cyclical nature of the loading, to which the components of the prosthesis are submitted, suggests that the fatigue failure mode has greater relevance in this type of structure. The development of computation and the increase of processing capacities have allowed greater implementation of numerical methods, such as Finite Element Methods (FEM). Through this method (FEM) it is performed the modeling of the mechanical behavior which is adjusted to the physical reality of the involved biomechanical factors. In a bibliographical review, it was verified that most of the books and articles found do not present detailed information about the prediction of life based on analyzes of multiaxial fatigue that use the FEM to calculate the dental prostheses. The objective of this research was to propose a computational numerical model using the FEM to evaluate the life to the fatigue in dental prostheses submitted to multiaxial loads. For this, we used the manipulation of acquired images, normative experimental tests, Finite Element analysis (FEA) in the prediction of life to the fatigue applied in either uniaxial or multiaxial loading, the counting of the fatigue damage in multiaxial amplitude variable loading, optimization and implementation of the subroutine for the APDL -MATLAB interfaces. The results showed that, through the techniques of image data acquisition (Micro-CT) and mechanical measurements combined with numerical methods, it is possible to model a complex structure such as a dental prostheses.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-10-13T20:46:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudoComparativoComportamento.pdf: 4220568 bytes, checksum: b80a4e44e6f319dbcc3acd8e922c9cdc (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-10-26T13:03:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudoComparativoComportamento.pdf: 4220568 bytes, checksum: b80a4e44e6f319dbcc3acd8e922c9cdc (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-26T13:03:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudoComparativoComportamento.pdf: 4220568 bytes, checksum: b80a4e44e6f319dbcc3acd8e922c9cdc (MD5) Previous issue date: 2015 / A indústria ferroviária tem como um dos principais modos de falhas a fratura por fadiga iniciada no boleto de trilhos e com sentido de propagação transversal em direção à alma e patim do trilho, gerando paralisação da via permanente e muitas vezes acidentes de proporções catastróficas. Três tipos de trilhos (aços) premium (alta resistência mecânica) foram estudados pela caracterização metalúrgica e mecânica, principalmente por intermédio de conceitos da Mecânica de Fratura, através dos ensaios de propagação de trinca por fadiga (da/dN x ΔK) e de tenacidade à fratura (KIC). Os aços estudados foram: 1. tratado térmicamente no boleto e microligado ao vanádio, 2. tratado térmicamente no boleto e hipereutetóide e 3. tratado térmicamente na profundidade do boleto. Nos resultados obtidos o aço tratado térmicamente no boleto e hipereutetóide mostrou-se com o melhor desempenho em relação a propagação de trinca por fadiga, além de mostrar-se com maior tenacidade à fratura. Desta forma, o aço tratado térmicamente no boleto e hipereutetóide pode utilizar ciclos mais longos (espaçados) de manutenção preventiva como inspeção por ultrassom, esmerilhamento e substituição, tornando-se o mais recomendado a ser adotado na via permanente entre os aços estudados. _________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The railway industry has as a major failure modes fatigue fracture started in the rail head and with direction of propagation to the web and base of rail, causing interruption of railway and often accidents of catastrophic proportions. Three types of rails (steel) premium (high strength) were studied by metallurgical and mechanical characterization, principally by concepts of Fracture Mechanics, through the crack fatigue propagation tests (da / dN x ΔK) and of Fracture Toughness (KIC). The steels studied were: 1. Heat treated in rail head and micro alloyed by vanadium, 2. Heat treated in rail head and hypereutectoid and 3. Heat treated in the depth of rail head. In the results obtained the steel heat treated in rail head and hypereutectoid showed with the best performance in relation to the crack propagation fatigue, and showed with better fracture toughness. The steel heat treated in rail head and hypereutectoid needs longer cycles (spaced) of preventive maintenance inspection as ultrasound, grinding and replacement, becoming the most recommended to be adopted in railway between the studied steels.

É muito importante para a indústria fornecer produtos competitivos e que exerçam corretamente as suas funções perante o cliente. Uma das ferramentas existentes para atingir estes objetivos é a realização de testes de fadiga e durabilidade cada vez mais refinados e em espaço mais curto de tempo. Uma das maneiras de se executar testes de fadiga mais precisos é utilizando parâmetros que sejam fiéis à solicitação que o produto sofre durante o seu uso. Com esse intuito surgiram os testes de fadiga sob amplitude variável. Juntamente com eles surgem as particularidades deste tipo de solicitação, que é de natureza complexa. Algumas particularidades são a dependência do resultado na história de carregamento (também chamada de \"interação de cargas\") e a variação abrupta do nível de carga durante o tempo de aplicação. Fenômenos estes chamados de sobrecarga ou subcarga (overload e underload), que aqui serão agrupados, muitas vezes de forma simplista, de perturbações no espectro de fadiga. A finalidade principal deste trabalho é descrever a influência das perturbações ocorridas nas solicitações nos testes de fadiga em regime de amplitude variável, mais precisamente em testes de bancada, em que se busca a reprodução de situações de trabalho reais de um componente. Apesar de esse assunto ser alvo de diversas investigações recentes, nenhum trabalho tem como foco a influência das paradas (completa remoção de carga) realizadas durante um teste de fadiga acelerado. Essas paradas são extremamente comuns na prática laboratorial, seja por manutenção do equipamento, inspeção da amostra ou necessidade de operação. O objeto alvo de estudo nesta pesquisa é um suporte metálico de buzina, utilizado em automóveis de passeio. Apesar de sua concepção simples, tal componente é responsável por exercer funções importantes e é sujeito a uma interessante gama de solicitações. Como resultado observou-se que a aplicação das paradas durante os testes de fadiga simulados no componente automotivo, provoca variações em sua vida útil total. E o tempo de parada também exerce influência nesta variação observada. Essas paradas não se encaixam perfeitamente nas classificações de perturbações no espectro registradas na literatura. Por esse motivo o trabalho se propõe ainda a sintetizar e uniformizar a terminologia para as variações abruptas de tensão aplicadas no tempo (as sobrecargas e as subcargas), tendo em vista que ocorre a falta de consenso entre os termos utilizados atualmente na literatura e seus respectivos conceitos. / It is very important to the industry to deliver competitive products that can properly perform their functions to the final customer. One existing tool for achieve this objective is the usage of abbreviated durability and fatigue tests. For more precise tests, the required parameters must be reliable when compared to the efforts that the component is submitted at the field during your real performance. In order to achieve these results, the fatigue tests under variable amplitude loading came to existence. Together came also in existence the singularities from this complex behavior. Some of these singularities are the dependence in loading history (also called \"load interaction effects\") and the abrupt load variation level during the test time. These phenomenons are called overloads or underloads. These particularities will be grouped in this work as \"perturbations\" on the fatigue spectrum. The main objective of this work is to describe the influence of these perturbations upon the fatigue tests under variable amplitude loading, more precisely on bench tests, where one seeks the concise reproduction of the real work situations for one component or system. Although this subject lately has caused more interest to the researchers, no work which focuses on the influence of the \"pauses\" (complete absence of load during the test) upon accelerated fatigue tests has been published yet until this moment. These pauses are extremely common due to equipment maintenance, test sample inspections or operational routines. The target of this work is a metallic horn bracket, which is used in light passenger vehicles. Although this is a simple component, it has important functions to perform and is subjected to a wide range of loads types. As result, there was been verified that the presence of the \"pause\" during the simulated fatigue tests causes changes in their total useful life. And the magnitude of the pause has your role too. Moreover, the pause do not properly fits into the current classifications for the perturbations on the fatigue specter that are today available on the literature. For theses reason, this work tries to resume and unify the terminology of the abrupt load variations during time (overloads and underloads) because there is some lack of consensus between the actual terminology and their concepts.

Embora a literatura disponível sobre conformação mecânica disponha de grande número de trabalhos relacionados à fadiga térmica em cilindros de laminação a quente, poucos autores abordam como esse tipo de dano é influenciado por algumas características do processo - em especial a oxidação na superfície de trabalho dos cilindros, tanto enquanto formação de uma camada de óxido uniforme sobre essa superfície quanto na forma de corrosão. Essa lacuna ocorre a despeito do volume de referências que relacionam a oxidação à fadiga térmica em escala laboratorial. O presente trabalho busca relacionar ambas as linhas de investigação, utilizando métodos analíticos e numéricos comparados com experimentos em diferentes escalas, para compreender sob quais condições são formados os óxidos presentes nos cilindros, qual seu comportamento mecânico no decorrer dos ciclos de laminação e como os óxidos influenciam na ocorrência de trincas de laminação a quente. A análise da superfície de trabalho de um cilindro em escala piloto revela a presença de trincas térmicas na superfície de trabalho. Os padrões de defeitos obtidos se mostram de acordo com o exposto em diversas referências publicadas sobre ensaios de fadiga térmica e termomecânica, em relação à presença e distribuição de óxidos no interior das trincas e na superfície externa das amostras. Em paralelo, foram desenvolvidos modelos numéricos do processo de laminação a quente, inicialmente em escala macroscópica, para obter detalhes sobre distribuições de temperatura, tensões e deformações nos cilindros, de difícil obtenção experimental. Estes modelos foram simulados e seus resultados comparados com valores medidos no laminador piloto, validando seu uso para avaliação do comportamento dos cilindros durante uma série de campanhas de laminação. Os resultados obtidos mostram que o mecanismo de fadiga de baixo ciclo normalmente associado ao dano térmico não é suficiente para explicar a nucleação das trincas de fadiga térmica observadas no experimento. O erro na predição pela teoria de fadiga de baixo ciclo tradicional, em conjunto com a caracterização dos cilindros em escala piloto e com observações de cilindros em escala industrial presentes na literatura, permite levantar a hipótese de que os fenômenos de oxidação e corrosão em curso durante o processo de laminação contribuem para uma redução significativa da resistência dos cilindros à fadiga termomecânica. Cálculos analíticos e simulações adicionais em escala microscópica foram realizados, incluindo os efeitos da oxidação e da corrosão, confirmando a hipótese e oferecendo uma linha de investigação mais assertiva para a nucleação e evolução do dano nos cilindros. / Although the literature on metal forming presents a considerable amount of references related to thermal fatigue in hot rolling, only few authors discuss how this type of damage is influenced by some characteristics of the rolling process - specially the oxidation that develops at the surface of the rolls. This gap occurs despite the amount of references relating oxidation to thermal fatigue in laboratory scale. The current work aims to relate both investigation paths, employing analytical and numerical methods in comparison with experiments in different scales, to provide understanding about the conditions at which the oxides observed upon the rolls are formed, their mechanical behaviour during the rolling process and how they influence thermal fatigue cracking in the rolls. The analysis of the roll surface in a pilot scale mill reveals the presence of thermal fatigue cracks on the work surface. The patterns of defects observed are in accordance with several references on thermal and thermomechanical fatigue, regarding the presence and distribution of oxides inside the cracks and at the external surface of the samples. In parallel, numerical models of hot rolling were developed, initially at macroscopic scale, to obtain details on temperature, stress and strain distribution in the rolls, which are difficult to obtain experimentally. These models were simulated and their results were compared with values measured in the pilot scale mill, validating their use to evaluate the behaviour of the rolls throughout a series of rolling campaigns. The obtained results show that the low-cycle fatigue mechanism commonly associated to thermal damage is not enough to explain the nucleation of thermal cracks seen in the experiments. The error in the prediction using the traditional low-cycle fatigue theory, in conjunction with the characterization of the pilot-scale rolls and with observations of industrial scale rolls, yields the hypothesis that oxidation and corrosion phenomena occurring throughout the rolling process contribute to a significative reduction in the resistance of the rolls to thermomechanical fatigue. Analytical calculations and additional simulations in microscopic scale were conducted, including effects of oxidation and corrosion, confirming the hypothesis and providing a more assertive line of research for damage nucleation and evolution in the rolls.

The asphalt mixtures are commonly used as surface course of highways to ensure the security and comfort for road users. The asphalt mixtures may also be used as intermediate layers of pavement structure, providing better resistance to traffic loads. Thus, the occurrence of distresses can be reduced, increasing the time between pavement maintenance interventions. Large Stone Asphalt Mixtures (LSAM) are a promising rehabilitation solution for pavements that show rutting as the main distress under heavy traffic situations. Though their use is not new, the study of their viscoelastic properties and performance in the field are still unexplored. This thesis presents a brief literature review about the historical use of LSAM around the world, as well as some relevant characteristics for its design. The evaluation of different mixture design methods was performed before the construction of experimental test site with LSAM as the leveling course. The asphalt mixtures mechanical behavior was characterized using dynamic modulus test, flexural bending fatigue test, tension-compression fatigue test and the LCPC wheel track test. The rehabilitated pavement was monitored through a period of one year and a half, using the falling weight deflectometer and rutting measurements. A finite-layer software (3D-Move Analysis) was used to simulate the structures using dynamic analysis, under different temperatures and traffic speeds, considering the viscoelastic properties of the asphalt mixtures obtained in laboratory. The results from the computer simulations can be used as a guide for the design and analysis of the pavement structure and pavement performance. Thus far, the use of LSAM in the rehabilitated test sections was successful compared to the previous rehabilitation solutions tested in the field, showing no permanent deformation after one year of service life. / O concreto asfáltico é comumente utilizado no Brasil como camada de rolamento em rodovias para garantir a segurança e o conforto dos usuários da via. No entanto, misturas asfálticas também são utilizadas como camadas intermediárias na estrutura do pavimento, atribuindo maior resistência às solicitações do tráfego. Assim, a ocorrência de defeitos pode ser reduzida, aumentando o intervalo entre as intervenções de manutenção do pavimento. Large Stone Asphalt Mixture (LSAM) é uma solução promissora para restauração de pavimentos asfálticos sob tráfego pesado que apresentem, como principal defeito, a deformação permanente em trilha de roda. Embora a sua utilização não seja recente, o estudo das propriedades viscoelásticas e do seu comportamento em campo ainda é pouco explorado. Esta dissertação apresenta uma breve revisão da literatura quanto ao histórico de uso das misturas LSAM ao redor do mundo, assim como características relevantes para a dosagem das mesmas. A avaliação de diferentes métodos de dosagem foi necessária antes da construção de um trecho experimental com a aplicação da LSAM como camada de ligação, onde tal mistura foi caracterizada mecanicamente por meio do ensaio de módulo dinâmico, ensaio de fadiga a flexão em quatro pontos, ensaio de fadiga a tração direta e ensaio de deformação permanente no simulador de tráfego francês LCPC. O pavimento restaurado foi monitorado por um período de um ano e meio com ensaios de \"Falling Weight Deflectometer\" e de afundamento de trilha de roda. As respostas do pavimento submetido a cargas dinâmicas foram analisadas por meio de um software que utiliza o método de camadas finitas (3D-Move), considerando as camadas asfálticas com comportamento viscoelástico linear sob diferentes velocidades de tráfego e temperaturas de análise. Os resultados poderão ser usados como referência para o dimensionamento e a análise das estruturas de pavimento compostas por camada de LSAM e para a avaliação do desempenho do mesmo. O uso da LSAM na restauração das seções experimentais foi bem sucedido quando comparado às restaurações realizadas anteriormente com outras soluções, não apresentando deformação permanente após mais de um ano de vida de serviço.

É muito importante para a indústria fornecer produtos competitivos e que exerçam corretamente as suas funções perante o cliente. Uma das ferramentas existentes para atingir estes objetivos é a realização de testes de fadiga e durabilidade cada vez mais refinados e em espaço mais curto de tempo. Uma das maneiras de se executar testes de fadiga mais precisos é utilizando parâmetros que sejam fiéis à solicitação que o produto sofre durante o seu uso. Com esse intuito surgiram os testes de fadiga sob amplitude variável. Juntamente com eles surgem as particularidades deste tipo de solicitação, que é de natureza complexa. Algumas particularidades são a dependência do resultado na história de carregamento (também chamada de \"interação de cargas\") e a variação abrupta do nível de carga durante o tempo de aplicação. Fenômenos estes chamados de sobrecarga ou subcarga (overload e underload), que aqui serão agrupados, muitas vezes de forma simplista, de perturbações no espectro de fadiga. A finalidade principal deste trabalho é descrever a influência das perturbações ocorridas nas solicitações nos testes de fadiga em regime de amplitude variável, mais precisamente em testes de bancada, em que se busca a reprodução de situações de trabalho reais de um componente. Apesar de esse assunto ser alvo de diversas investigações recentes, nenhum trabalho tem como foco a influência das paradas (completa remoção de carga) realizadas durante um teste de fadiga acelerado. Essas paradas são extremamente comuns na prática laboratorial, seja por manutenção do equipamento, inspeção da amostra ou necessidade de operação. O objeto alvo de estudo nesta pesquisa é um suporte metálico de buzina, utilizado em automóveis de passeio. Apesar de sua concepção simples, tal componente é responsável por exercer funções importantes e é sujeito a uma interessante gama de solicitações. Como resultado observou-se que a aplicação das paradas durante os testes de fadiga simulados no componente automotivo, provoca variações em sua vida útil total. E o tempo de parada também exerce influência nesta variação observada. Essas paradas não se encaixam perfeitamente nas classificações de perturbações no espectro registradas na literatura. Por esse motivo o trabalho se propõe ainda a sintetizar e uniformizar a terminologia para as variações abruptas de tensão aplicadas no tempo (as sobrecargas e as subcargas), tendo em vista que ocorre a falta de consenso entre os termos utilizados atualmente na literatura e seus respectivos conceitos. / It is very important to the industry to deliver competitive products that can properly perform their functions to the final customer. One existing tool for achieve this objective is the usage of abbreviated durability and fatigue tests. For more precise tests, the required parameters must be reliable when compared to the efforts that the component is submitted at the field during your real performance. In order to achieve these results, the fatigue tests under variable amplitude loading came to existence. Together came also in existence the singularities from this complex behavior. Some of these singularities are the dependence in loading history (also called \"load interaction effects\") and the abrupt load variation level during the test time. These phenomenons are called overloads or underloads. These particularities will be grouped in this work as \"perturbations\" on the fatigue spectrum. The main objective of this work is to describe the influence of these perturbations upon the fatigue tests under variable amplitude loading, more precisely on bench tests, where one seeks the concise reproduction of the real work situations for one component or system. Although this subject lately has caused more interest to the researchers, no work which focuses on the influence of the \"pauses\" (complete absence of load during the test) upon accelerated fatigue tests has been published yet until this moment. These pauses are extremely common due to equipment maintenance, test sample inspections or operational routines. The target of this work is a metallic horn bracket, which is used in light passenger vehicles. Although this is a simple component, it has important functions to perform and is subjected to a wide range of loads types. As result, there was been verified that the presence of the \"pause\" during the simulated fatigue tests causes changes in their total useful life. And the magnitude of the pause has your role too. Moreover, the pause do not properly fits into the current classifications for the perturbations on the fatigue specter that are today available on the literature. For theses reason, this work tries to resume and unify the terminology of the abrupt load variations during time (overloads and underloads) because there is some lack of consensus between the actual terminology and their concepts.

Este trabalho analisa as possíveis causas de quebras de eixos de motores para sistemas de arrefecimento (eletro ventiladores) devido à fadiga. Para isso, define o fenômeno de fadiga e modos de como evitá-lo. Introduz o conceito de vibrações lineares, apresenta os tipos de ensaios de vibração, mostra as alterações do comportamento mecânico do material de um eixo em função do processo de fabricação empregado em sua manufatura e de seu projeto. Define o que é um sistema de arrefecimento e, por último, em um estudo de caso, faz a análise completa do eixo de um determinado eletro ventilador comercial demonstrando situações onde ocorreram quebras por fadiga. / This work has as objetive to analyze fracture possible reasons of a cooling systems fan shaft. For this, it defines fatigue and how to avoid it. It introduces the concept of linear vibration, it presents the types of vibration tests, it shows changes in the mechanical behavior of the shaft material depending on the manufacturing process and design, it defines which is a system of cooling. Finally, in a case study, it analyzes the shaft fatigue fracture of a particular commercial electric fan.