Estudio de fatiga

ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO SEDE LATACUNGA CARRRERA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA
SISTEMAS CAD/CAM/CAE

TEMA:
ANÁLISIS DE FATIGA

INTEGRANTES:
 ESCOBAR EDISSON  ALEXANDER QUISPE

NIVEL:
IX “A”

DOCENTE:
ING. FAUSTO ACUÑA

FECHA:
19 de Enero del 2012

ANALISIS DE LA FATIGA

ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO - LATACUNGA INGENIERÍA MECATRÓNICA SISTEMAS CAD-CAM-CAE
PRACTICAN°22 1. TEMA: ANÁLISIS DE FATIGA 2. OBJETIVOS:
2.1. OBJETIVO GENERAL:          Aprender a realizar el ensayo de Fatiga mediante el software COSMOSWORKS.

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Definir el concepto de Fatiga. Definir curvas SN de Fatiga. Realizar un ensayo de Fatiga mediante el software COSMOSWORKS. Determinar los factores de seguridad, tanto del análisis estático como el análisis defatiga mediante el software. Determinar los pasos para realizar un análisis de Fatiga. Asignar propiedades de material al modelo manualmente. Generar una gráfica de respuesta. Analizar los resultados de Fatiga.

3. MATERIALES Y EQUIPO:
3.1. Computador personal. 3.2. Software SolidWorks Simulation + Cosmos. 3.3. Ejercicio de aplicación.

4. MARCO TEÓRICO:
ANÁLISIS DE FATIGA En la vida real seobserva que repetidos ciclos de carga y descarga debilitan las piezas a lo largo del tiempo incluso cuando las cargas inducidas están considerablemente por debajo de la tensión de rotura estática e incluso del límite elástico del material. Este fenómeno se le conoce como Fatiga. Cada ciclo de fluctuación de la tensión deteriora o daña la pieza un poco. Tras un nº de ciclos determinado, la piezaestá tan debilitada que rompe por Fatiga. Para complicar el tema también se observa en piezas metálicas que por debajo de un cierto valor de la tensión no se produce la rotura por elevado que sea el nº de ciclos de trabajo de la pieza. Todo esto hace que la Fatiga sea realmente compleja y por desgracia para el ingeniero de diseño una de las primeras causas de fallo en muchas piezas construidas conmateriales férricos. Ejemplos de fallo por fatiga

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ANALISIS DE LA FATIGA
los tenemos en máquinas rotativas, tornillos, alas de aviones, productos de consumo, ruedas de ferrocarril, plataformas marítimas, barcos, vehículos y puentes.1 Los resultados de los estudios estructurales (estáticos y dinámicos, lineales y no lineales) se usan como los datos básicos de partida para definir elestudio de fatiga. El nº de ciclos requeridos para que el fallo por fatiga ocurra en un punto depende del material y de la fluctuación de las tensiones. Esta información, para ciertos tipos de materiales férricos, nos la proporciona la llamada Curva SN. Curva S-N La Curva S-N de un material define valores de tensiones alternas vs. el nº de ciclos requeridos para causar el fallo a un determinado ratio detensión. La siguiente figura muestra una curva típica S-N. El eje-Y representa la tensión alterna (S) y el eje-X representa el nº de ciclos (N). La curva S-N se basa en un ratio de tensión o tensión media σmm. Para cada material se pueden definir múltiples curvas S-N con diferentes valores de tensión media.

Las curvas S-N se basan en la vida a fatiga media o en una probabilidad de fallo dada.La generación de la curva S-N de un material requiere muchos ensayos para de una forma estadística variar las tensiones alternas, las tensiones medias (o ratio de tensión) y contar el nº de ciclos. Para caracterizar un material se toma un conjunto de probetas y se las somete a solicitaciones variables con diferentes niveles de tensión, contándose el nº de ciclos que resiste hasta la rotura. Debidoa la elevada dispersión estadística propia de la fatiga los resultados se agrupan en una banda de roturas. Una parte de esta dispersión puede atribuirse a errores del ensayo, pero es una propiedad del fenómeno físico lo cual obliga a realizar un gran nº de ensayos de probetas a fin de determinar la banda de fractura con suficiente precisión. Por tanto, caracterizar un material a fatiga supone...