Title

ESTUDO EXPERIMENTAL E TEÓRICO DE FADIGA EM JUNTAS PARAFUSADAS DEVIDO AO TORQUE E RIGIDEZ DOS MEMBROS

EXPERIMENTAL AND THEORETICAL STUDY OF FATIGUE IN BOLTED JOINTS DUE TO THE TORQUE AND THE MEMBER’S STIFFNESS

Authorship

Silva, Marcio Erick Gomes da; Santos, Renan Celestino Silva; Santos, Ikaro Arthur Dantas; Santos, Silvando Vieira dos; Griza, Sandro

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Santos, Renan Celestino Silva

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Santos, Ikaro Arthur Dantas

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Santos, Silvando Vieira dos

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Griza, Sandro

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DOI

10.5151/2594-5327-23153

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Abstract

Neste estudo foi analisado o comportamento em fadiga de uniões parafusadas utilizando o torque como método de aperto e aço e alumínio como material dos membros. O parafuso utilizado foi o M6 classe 8.8. O valor da pré-carga induzida ao parafuso pelo aperto foi calculada a partir das medidas de deformação média dos parafusos para cada torque aplicado. Maiores valores de torque determinam maior limite de fadiga da união até valores de torque no limite antes do colapso estático por torção, tanto para membros de aço como de alumínio. Membros de aço suportam maior torque antes do colapso. Também foi realizado um estudo analítico da relação entre a amplitude de tensão (σa) e a tensão média suportada pelos parafusos (σm) testados em fadiga, com base em modelos para cálculo de rigidez da união. Os resultados foram comparados com diagrama de amplitude de tensão pela tensão média de Burguete e Patterson. O modelo adaptado de Lehnhoff e Wistehuff, usados neste estudo, representaram a rigidez da junta com maior acurácia.

In this study the fatigue behavior of the bolted joints was analyzed by using the torque as the fastening method and steel and aluminum as members’ material. The bolt used was the M6 class 8.8. The bolt preload induced by fastening was calculated from the mean elongation of the bolts for each applied torque. The fatigue limit increases with the torque increase, up to the limit of the torque fracture of the joint. This behavior was seen for both members’ material. Steel member supports higher torque to fracture. Based on some available models for joint stiffness, an analytical study was also evaluated on the relationship between the cyclic stress amplitude (σa) and the mean stress (σm) experienced by the bolts tested in fatigue. The results were compared with the bolt fatigue diagram of the Burguete and Patterson. The adapted model from Lehnhoff and Wistehuff for M6 bolts, used in this study, is that more accurately represent the joint stiffness.

Keywords

Fadiga; Fixação de parafusos; Rigidez da união parafusada.

Fatigue; Fastening bolts; Bolted joint stiffness.