Ensayo De Resitencia De Los Materiales

Cargas variables y concentración de esfuerzos.
En la actualidad un 80% de las maquinas presentas fallan debido a la fatiga, es por eso que hay q tomar en cuenta estudiar las posibilidades de esfuerzos eventuales para tratar de definir la carga o esfuerzo más completamente en los diseños, teniendo siempre en cuenta la posibilidad de un fallo por fatiga.
Mecanismos de la fatiga.
El fallo porfatiga comienza en un punto cualquiera a causa de un esfuerzo repetido que excede la resistencia del material. Esto hace grietas microscópicas hasta que producen grietas visibles a estas grietas o cortaduras se les conoce como “deslizamiento cristalino” la grieta se extiende a un plano sometido a un esfuerzo de atracción.
En piezas reales de máquinas el agrietamiento suele comenzar en unadiscontinuidad, estas tienen por efecto aumentar localmente el esfuerzo en la proximidad de la discontinuidad y se le denominan fracturas progresivas ya que la superficie de la mayoría de estas tiene una apariencia cristalina lustrosa, que es característica de toda rotura frágil.
Límite de fatiga o endurancia, resistencia a la fatiga.
El límite de endurancia y límite de fatiga son para referirnosal esfuerzo máximo invertido que puede ser repetido un número indefinido de veces sobre un probeta normalizada pulimentada de diámetro nominal de 5,08mm a 10,16 mm ó 0,2 a 0,4 pulg. Girando sometida a flexión sin que se produzca fallo o rotura. También hay otras formas de efectuar ensayos de resistencia a la fatiga como los cálculos de carga de torsión o carga axial. Cabe mencionar que no todoslos materiales presentan un límite de fatiga siendo esto verdad para los materiales no ferrosos.
Gráfico de la resistencia a la fatiga.
Esta determinación de resistencia a la fatiga es costosa, laboriosa y muy lenta. La manera más breve de determinarla es utilizar una maquina tal que en ella pueda ser sometida la probeta a un momento flector constante mientras se la hace girar en 360° a estarotación un punto de la probeta está sometido a un ciclo de esfuerzo desde la tracción máxima. Estos ensayos se hacen en un papel logarítmico (log-log) o semilogaritmico expresando el esfuerzo en función de un numero de ciclos correspondiente a la rotura o fallo, obteniendo así un línea continua que representa la resistencia mediana, la cual es el valor central de un grupo de mediciones que no esnecesariamente lo mismo que la media o promedio aritmético; los valores mediano y medio se suelen aproximar mutuamente cuando el número de unidades o piezas medias aumentan. Así la curva mediana representara el esfuerzo, a todo este proceso se le conoce como “nivel de supervivencia”.

Variación de los esfuerzos.
Una carga de impulso pueden establecer vibraciones que se amortiguan gradualmentey los esfuerzos de vibración pueden actuar unos espectros irregulares como se muestra en la figura.

Con cualquier gráfico y con la experiencia suficiente se puede construir un modelo idealizando la variación de carga como parte del proyecto los modelos más frecuentes son los sinusoidales que se muestran en la figura anterior.
Por otra parte si intervienen esfuerzos máximos y mínimos habráque utilizar signos algebraicos asignado signos negativos a las fuerzas de compresión.
Un parámetro que se utiliza para determinar la curva de esfuerzos es la “relación de esfuerzo R”.

En donde los esfuerzos se expresan algebraicamente.

Representación de la resistencia a la fatiga.
El diagrama de la figura anterior se utiliza frecuentemente con variantes como medio auxiliar para unproyecto. Las líneas HQ y JQ se consideran como representativas de los esfuerzos limites (máximo y mínimo) para un vida indefinida es decir el nivel de confianza de 50%; para una duración finita se aplica una línea tal como la VQ con un factor de seguridad N, los esfuerzos máximo y mínimo caerán sobre las líneas dibujadas en trazo grueso.
Ordinariamente se utiliza la resistencia estática de fluencia...