Libro guía:

Aviles R., Análisis de fatiga en máquinas, Thomson, 1ra Edición, 2005.

Traducidas y modificadas por:

M.I. Jónatan Pozo PalaciosUniversidad Politécnica Salesiana

FATIGA

FATIGA

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ANÁLISIS DE FATIGA CON TENSIONES UNIAXIALES ALTERNAS -Introducción al estudio de la fatiga.-Ejemplos de fallos.-Simulación asistida por computadora.-Aspectos cualitativos de la fatiga.-Tipificación de la rotura por fatiga. -Ensayo de fatiga.- Coeficientes modificados del límite de fatiga.

INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LA FATIGA

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Definición de fatiga:La fatiga es el proceso de cambio estructural permanente, progresivo y localizado que ocurre en un material sujeto a tensiones y deformaciones VARIABLES en algún punto o puntos y que produce grietas o la fractura completa tras un número suficiente de fluctuaciones (ASTM).

El 90% de las piezas que se rompen en servicio fallan debido a este fenómeno.

EJEMPLO DE FALLO

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Rotura en el casco de un barco

EJEMPLO DE FALLO

SIMULACIÓN ASISTIDA POR COMPUTADORA DEL DAÑO POR FATIGA

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ASPECTOS CUALITATIVOS DE LA FATIGA

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Características de una rotura por fatiga-La rotura tiene su origen en pequeños defectos ó CONCENTRADORES de tensión.-Cada uno de los ciclos produce un avance del frente de grieta hasta que la sección remanente NO ES CAPAZ DE SOPORTAR la carga estática.

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ASPECTOS CUALITATIVOS DE LA FATIGA

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Características de una rotura por fatiga-El inicio y la propagación de la grieta dependen fuertemente de las características resistentes del material, de su estructura cristalina y del tratamiento a que se somete en su proceso de fabricación.-El colapso por fatiga, en su inicio, es un fenómeno SUPERFICIAL y su avance depende del nivel de tensión aplicado.

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TIPIFICACIÓN DE LA ROTURA POR FATIGA

Aspecto=f(nivel de [tensión], tipo de solicitación)

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La zona rayada determina el daño secuencial que produce la fatiga.

La zona sombreada, fallo inminente del material.

ENSAYOS DE FATIGA

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- Se realizan ensayos de fatiga en probetas y sobre prototipos.- Los ensayos de fatiga sobre probetas suelen hacerse con cargas que

varían de forma sencilla: Tensión alterna o tensión pulsante.- Se utiliza el ensayo de probeta rotatoria en la máquina de Moore.

RESISTENCIA A LA FATIGA Y LÍMITE DE FATIGA

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Diagrama -N para ensayo de flexión rotatoria

RESISTENCIA A LA FATIGA Y LÍMITE DE FATIGA

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Relación entre tensión última y limite de fatiga en la probeta rotatoria

Se suele aproximar el límite de fatiga a vida infinita en flexión rotatoria:

COEFICIENTES MODIFICADOS DEL LÍMITE DE FATIGA

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COEFICIENTES MODIFICADOS DEL LÍMITE DE FATIGA

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