O estudo dos problemas ligados à fadiga dos materiais é recente e foi amplamente impulsionado pelos problemas que a indústria aeronáutica viveu ao colocar em operação os primeiros aviões a jato. Por voarem em grandes altitudes, estes são pressurizados. Durante uma operação normal, a aeronave decola e ao subir vai pressurizando a cabine, colocando toda a fuselagem sob intensas tensões. Em seguida o avião desce, a pressão externa iguala-se novamente à pressão interna e portanto desaparecem as tensões. Está aí o ingrediente principal para um problema de fadiga: esforço cíclico. Some-se a isso um problema de design das primeiras aeronaves: geometrias que levam a concentração de tensão, como os cantos vivos das janelas (ver foto acima) e pronto, estão à mesa os ingredientes para enormes acidentes.
O estudo da fadiga produz, para uso na engenharia, as famosas curvas SN. Nada mais são do que gráficos relacionando uma amplitude de tensão a que um corpo está sujeito ciclicamente ao número de ciclos necessário para que ocorre uma falha catastrófica. São gráficos obtidos de forma completamente empírica: submete-se um corpo de provas a um carregamento ciclico e conta-se quantos vais e vens são necessários até sua quebra.
Um dos grandes problemas com as curvas SN é que raramente as estruturas reais estão submetidas exatamente ao mesmo tipo de carregamento empregado nos experimentos que construiram o gráfico. Enquanto um corpo de provas é submetido sempre a um mesmo esforço, muito bem definido, uma estrutural real está sujeita a um espectro de estados de tensão muito diverso e complexo.
Fadiga é um problema traiçoeiro. Não se nota o seu desenvolvimento até que já esteja em estágios avançados e expondo a estrutura a considerável risco de falha. Por isso, muitas considerações de projeto são feitas buscando contornar o problema. Aeronaves modernas, por exemplo, são montadas com estruturas rebitadas visando, dentre outras coisas, impedir a propagação de trincas entre peças por meio da quebra da continuidade do material.
Dentre técnicas em desenvolvimento para a identificação de problemas de fadiga (presença de trincas e falhas microscópicas), investiga-se as alterações na rigidez estrutural e análises de freqüência estrutural (itens interdependentes).
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