bachiller

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A . ANALISIS DE FALLAS ESTRUCTURALES
A los efectos de la mecánica de materiales, usaremos una definición funcional
de falla (Muchos autores prefieren hablar de estado limite).
Falla es una condición no deseada que hace que el elemento estructural no
desempeñe una función para la cual existe. Una falla no necesariamente
produce colapso o catástrofe.
• Mecanismo de falla, es el proceso osecuencia que ocurre en el
elemento estructural cuando falla. Puede haber un mecanismo de falla o
varios que se acoplan. Ejemplos: mecanismo de pandeo, mecanismo de
fractura.
• Modo de falla, es la configuración (geométrica) que adopta el elemento
estructural cuando falla. Ejemplos: Modo II de fractura, modo local de
pandeo.
• Parámetro crítico, es un indicador asociado a la falla. Se usanindicadores, como tensión, deformación, desplazamiento, carga, número
de ciclos de carga, energía, etc. Ejemplo: carga critica de pandeo, número
de ciclos de fatiga.
• Criterios de falla, permiten predecir el modo de falla. Ejemplos: criterio
de plasticidad de von Mises, criterio energético de estabilidad.
La falla de un objeto estructural puede significar la falla del sistema al quepertenece. Ejemplo: La falla de una tubería que pertenece al circuito primario
de refrigeración de una central nuclear puede detener la central, hacerla
fallar. Importancia de contar con redundancia en el desempeño de funciones.
Metodología de
¿Cuáles son las
¿Cuáles son las
¿Cuáles son los
¿Cuáles son los
¿Cuáles son las
¿Cuáles son las
¿Cuáles son las

trabajo para tratar fallas:
funcionesa preservar?
fallas funcionales?
modos de falla?
efectos de esos modos?
consecuencias de los efectos?
tareas que hay que aplicar para minimizar las consecuencias?
frecuencias de esas tareas?

7. MODOS DE FALLA FRECUENTES EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES
Los modos de falla más frecuentes son plasticidad, fractura, fatiga,
desplazamientos, creep y corrosión.

Plasticidad

䉈 Manifestación:mecanismos, grandes

deformaciones son posibles.

䉈 Origen: estructura microscópica (i.e.

deslizamiento de cristales).

䉈 Plasticidad local >>> redistribución de

tensiones a zonas con menores
tensiones. Materiales dúctiles, capaces
de desarrollar deformaciones grandes.
䉈 Propagación de plasticidad: Fluencia de

una parte considerable del objeto
estructural.
䉈 Caracterización:Límite de fluencia,

superficies de fluencia, strain

hardening.

䉈 Factores que influyen: Procesos de

carga/descarga, ritmo de carga,
estados multiaxiales, temperaturas
altas.
䉈 Modelos: constitutivas no lineales,

cinemáticas lineales

Falla de una probeta por plasticidad.

Fractura

䉈 Manifestación: Se rompe el material

antes de tener deformaciones grandes.
䉈 Origen:Defectos locales en el material

a nivel microestructural.

䉈 Fractura repentina en materiales

“frágiles”: rocas, fundición, etc.
䉈 Fractura de materiales "dúctiles" con

defectos (fisuras, concentración de
tensiones, ranuras, etc.). En materiales
dúctiles puede haber rotura frágil.
䉈 Propagación de fisuras: extensión de

una fisura de manera continuada.
Inestabilidad de fisuras.
䉈 Modode falla: Iniciación de superficies

interiores. Separación de la estructura
en partes.
䉈 Factores que influyen: bajas

temperaturas, cargas dinámicas,
habilidad del material para absorber
energía.
䉈 Caracterización: Resistencia a fractura

(fracture toughness), longitud critica.
䉈 Modelos: deformaciones plásticas

pequeñas.

Falla de un barco por fractura.

Grietas en unaconstrucción antigua.

b. ANALISIS DE FALLAS EN MAQUINAS

o

Cuando hay una Falla

o

Causas de falla

o

Tipos de Fallas

o

Inspeccion de campo

o

Recopilación de Información

o

Inspección de la Falla

o

Análisis de la Información

o

Reporte de la Falla

o

Concluciones

I. Cuando hay una falla .
o

Cuando la pieza queda completamente inservible....