Limite de endurance corrigido
Um eixo usinado de 32 mm em flexão, com base de 345 MPa e resistência à tração de 690 MPa, mantém um limite corrigido de cerca de 235 MPa. Você vê os fatores de superfície, tamanho e carregamento. Grátis no seu navegador.
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Exemplo resolvido
- Se′ (limite de fadiga)
- 345
- Sut
- 690
- Acabamento superficial
- Machined
- Tipo de carregamento
- Bending
- Diâmetro
- 32
- Unidade de tensão
- MPa MPa
- Coeficiente de superfície a
- 4,51
- Expoente de superfície b
- -0,265
- Ka
- 0,7977770394
Uma amostra polida de viga rotativa declara um limite de endurance que um eixo, um parafuso ou uma mola reais jamais alcançarão. O acabamento superficial, o tamanho do volume solicitado e se o ciclo é de flexão, axial ou de torção cortam essa base de laboratório, e a prática de projeto de máquinas multiplica os três fatores de Marin antes de qualquer coeficiente de segurança. Esta calculadora de limite de endurance corrigido aceita o limite base Se-prime, a resistência última à tração, uma classe de superfície, um modo de carregamento e um diâmetro crítico opcional, e devolve o fator de superfície ka, o de tamanho kb, o de carga kc e o produto Se igual a ka vezes kb vezes kc vezes Se-prime na mesma unidade de tensão que você informou.
O que é a correção de Marin e como Se = ka · kb · kc · Se′ é montado
O limite de endurance citado para um aço em um manual é quase sempre o valor de viga rotativa Se-prime de uma amostra pequena e muito polida ensaiada em flexão totalmente invertida. Uma peça de produção é maior, mais rugosa e muitas vezes carregada em axial ou em torção, de modo que sua resistência à fadiga de longa vida Se fica menor.
Joseph Marin reuniu esses recortes como fatores modificadores multiplicativos, e a forma usada no projeto de máquinas no estilo Shigley é Se igual a ka vezes kb vezes kc vezes Se-prime.
O fator de superfície ka vem de uma lei de potência ka igual a a vezes Sut elevado a b, com coeficientes a e b tabelados para acabamentos ground, machined ou trefilado a frio, hot-rolled e as-forged em tabelas tanto em megapascais quanto em quilolibras por polegada quadrada; um acabamento polished define-se como ka igual a um porque essa é a base de laboratório.
O fator de tamanho kb vale um em carregamento axial e para uma amostra rotativa pequena; caso contrário segue a regra por trechos de Shigley no diâmetro crítico: um abaixo de 2.79 milímetros, 1.24 vezes d à menos 0.107 até 51 milímetros, 1.51 vezes d à menos 0.157 até 254 milímetros, e 0.6 além disso. O fator de carga kc é 1.00 em flexão, 0.85 em tração-compressão axial e 0.59 em torção.
Temperatura, confiabilidade e efeitos diversos existem no conjunto completo de Marin; esta capacidade aplica os três fatores geométricos e de carga que dominam uma primeira verificação de eixo ou fixador e deixa esses extras para um passo posterior de coeficiente de segurança.
Quem precisa do limite de fadiga corrigido
Cursos de elementos de máquinas e revisões de engenheiro profissional pedem com frequência o limite de endurance corrigido ao estilo Marin de um eixo dados Sut, um acabamento, um diâmetro e um modo de carga; um oráculo determinístico marca unidades invertidas e nomes de acabamento desconhecidos em vez de usar em silêncio ka igual a um.
Projetistas de eixos e eixos-árvore convertem um Se-prime de viga rotativa em um Se de trabalho antes de aplicar um fator de concentração de tensões à fadiga e um coeficiente de segurança, e precisam dos mesmos ka, kb e kc que a tabela do livro teria produzido. Bancadas de laboratório que ensinam a teoria da viga rotativa versus os recortes de uma peça real podem fixar se em integração contínua contra o mesmo módulo puro que os alunos usam no navegador. Entrada inválida não é cobrada.
Casos de uso
Primeira verificação à fadiga de eixos e eixos-árvore
Converta um Se-prime de viga rotativa em um limite de endurance de trabalho para um eixo machined ou ground de diâmetro conhecido antes de aplicar concentração de tensões e coeficientes de segurança.
Exercícios de fatores Marin em sala e exame PE
Deixe os alunos enviarem Sut, acabamento, diâmetro e carga e conferirem ka, kb, kc e Se nas tabelas de Shigley sem uma planilha que use em silêncio os coeficientes da unidade errada.
Planilhas de projeto de parafusos e molas
Corrija em lote valores Se-prime armazenados quando o acabamento ou o tipo de carga mudam, com uma só tabela de coeficientes para lição de casa, plugins LMS e scripts de dimensionamento em produção.
Perguntas frequentes
Como o limite de endurance corrigido Se é calculado?
O fator de superfície ka é a·Sut^b da tabela de acabamentos de Shigley (polished vale 1). O fator de tamanho kb vale 1 em carga axial ou se o diâmetro falta; senão, é a função por trechos do diâmetro crítico. O fator de carga kc é 1.00 em flexão, 0.85 em axial e 0.59 em torção.
Quando o fator de tamanho kb vale um?
Diâmetros maiores usam os trechos mid, large ou very-large de Shigley.
É obrigatório informar o diâmetro?
Não. O diâmetro é opcional. Omita-o para manter kb em 1, que é a primeira estimativa usual para uma amostra pequena ou quando só as reduções de superfície e de carga são necessárias.
Qual fator de carregamento vale para flexão, carga axial e torção?
Na flexão vale 1,00, na tração e compressão axial 0,85 e na torção 0,59. Com carga axial, o fator de tamanho também fica em um, qualquer que seja o diâmetro informado.
Quais acabamentos de superfície posso escolher?
Polido, retificado, usinado ou trefilado a frio, laminado a quente e forjado. O polido vale um porque corresponde ao corpo de prova de laboratório; acabamentos mais ásperos reduzem mais o limite.
Ferramentas relacionadas
Para desenvolvedores — acesso via API
Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.
Endpoint
Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.
Chame do seu código
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eng/endurance-limit \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"se_prime":345,"sut":690,"surface":"machined","loading":"bending"}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/endurance-limit", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"se_prime": 345,
"sut": 690,
"surface": "machined",
"loading": "bending"
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/eng/endurance-limit",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"se_prime": 345,
"sut": 690,
"surface": "machined",
"loading": "bending"
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/endurance-limit", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"se_prime":345,"sut":690,"surface":"machined","loading":"bending"}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"se_prime":345,"sut":690,"surface":"machined","loading":"bending"}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/endurance-limit", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemplo de requisição
{
"se_prime": 345,
"sut": 690,
"surface": "machined",
"loading": "bending"
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "eng.endurance_limit",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.
Preço
Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.
Erros
| HTTP | Código | O que significa |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo. |
404 | unknown_type | Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo. |
429 | rate_limited | Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo. |
Notas técnicas
Campos ausentes, resistências não positivas ou um acabamento ou modo de carga desconhecidos falham com invalid_input e não são cobrados.
O que é a correção de Marin e como Se = ka · kb · kc · Se′ é montado
O produto de ka, kb e kc é devolvido como marin_product para que você veja quanto de Se-prime sobrevive antes de multiplicar pela base.
Contrato de entrada, unidades, forma da resposta e erros
Os resultados são arredondados a doze casas decimais para goldens estáveis. Envie por POST um corpo JSON com quatro campos obrigatórios: se_prime (aliases se, Se, Se_prime, se_base, base_endurance, endurance_limit), a base positiva de viga rotativa; sut (aliases Sut, su, ultimate, ultimate_strength, tensile_strength), a resistência última à tração positiva na mesma unidade de tensão; surface (aliases finish, surface_finish, ka_surface), um de polished, ground, machined, hot_rolled ou as_forged; e loading (aliases load, load_type, kc_loading), um de bending, axial ou torsion. O diameter opcional (aliases d, dia, size, diameter_mm) é o diâmetro crítico usado por kb; omita-o para manter kb em um. O diameter_unit opcional é mm por padrão ou in, e o stress_unit opcional é MPa por padrão ou kpsi — este último escolhe a tabela de a e b de Shigley correspondente, de modo que você não deve misturar um Sut em megapascal com um jogo de coeficientes em quilolibras. Os campos podem chegar como números JSON ou strings numéricas; nomes de acabamento hifenizados como hot-rolled são aceitos e normalizados. Campos ausentes, valores não finitos, se_prime ou sut não positivos, um diameter não positivo, ou um valor fora das enumerações de surface, loading ou unidade falham com invalid_input nomeando o campo e não são cobrados. Em caso de sucesso o corpo devolve as entradas limpas, informa surface_coeff_a e surface_exponent_b, e entrega ka, kb, kc, marin_product, size_regime e o limite de endurance corrigido se na mesma unidade de se_prime, mais formula, method marin_endurance_limit e uma mensagem curta. Exemplo: se_prime 345 megapascais, sut 690, superfície machined, diâmetro 32 milímetros, bending, produz ka perto de 0.80, kb perto de 0.86, kc de 1 e Se perto de 235 megapascais.
Onde uma API de limite de endurance corrigido agrega valor
Planilhas de parafusos e molas que já guardam Sut e uma classe de acabamento podem chamar este endpoint em vez de embutir uma segunda cópia dos coeficientes de Shigley que vai divergir quando a próxima edição reajustar a e b. Como a implementação é parse pura de nível A, cada chamada bem-sucedida custa o preço base publicado US$ 0,002 sem tokens de modelo e sem rede de saída. Mantenha as requisições pequenas, fixe os campos se e marin_product arredondados nos testes e você obtém correções de Marin reprodutíveis para plugins LMS, workers de borda e cadernos de projeto sem montar um resolvedor completo de vida à fadiga.
Perguntas técnicas
Quais acabamentos superficiais a calculadora aceita?
Aceita polished, ground, machined (incluindo trefilado a frio), hot_rolled e as_forged. Nomes hifenizados como hot-rolled são normalizados. As tabelas em MPa e kpsi usam a e b diferentes, então defina stress_unit para coincidir com Sut e se_prime.
Quanto custa a calculadora de limite de endurance corrigido?
A ferramenta do navegador é gratuita. As requisições API usam saldo KIT pré-pago a US$ 0,002 por chamada bem-sucedida; entrada inválida não é cobrada.