fatiga

Ensayo de Resistencia de Materiales


















Barquisimeto, 08 de marzo de 2013
INDICE

Contenido
Pág.
Introducción……………………………………………………………………
Definición de Fatiga....…………………………………………………………
Zonas de rotura debido a fatiga………………………………………………...
Representaciones esquemáticas de las superficies de fracturas por fatigas……
Equipos utilizados en el ensayo de fatiga ydescripción de la prueba………….
Tipos de pruebas, probetas utilizadas y métodos de fabricación en este ensayo…………………………………………………………………………..
Tipos de solicitaciones que producen la fatiga…………………………………
Elaboración de un diagrama de fatiga………………………………………….
Diferencias entre la línea de Gerber y la línea Goodman..............……………..
Experiencias de Wohler………………………………………………………...
Sensibilidad deentalla…………………………………………………………
Factores que modifican la resistencia a la fatiga………………………………
Estimación de la resistencia teórica a la fatiga Sf o del límite de resistencia a la fatiga Se’……………………………………………………………………..
Ecuaciones de cálculo que involucran coeficiente de seguridad en un análisis de fatiga………………………………………………………………………..
Conclusión……………………………………………………………………..
Referenciasbibliografía………………………………………………………..
1
2
2
3
5

6
6
7
7
8
10
11

12

13
15
16



INTRODUCCION

El trabajo que será presentado a continuación tiene como finalidad presentar distintos fenómenos que pueden ocurrir en la resistencia de materiales como lo es: El fenómeno de la fatiga, el cual es uno de los más estudiados en la ingeniería mecánica. La fatiga, es la causa del noventa por ciento de lasfallas en maquinarias; los elementos mecánicos trabajan, en su mayoría, bajo condiciones de fatiga, como ejemplo pueden citarse: los peldaños de una escalera metálica, las estructuras de los parques donde ejercitan los deportistas, los aparatos de un parque infantil, los ejes de diversas máquinas industriales: moledoras, trituradoras, elevadoras, los aviones, los automóviles, entre otros.FATIGA

Definición

Puede definirse como la degradación de las propiedades mecánicas de un material que conducen a su rotura bajo cargas dinámicas cíclicas (esfuerzos que varían en magnitud con el tiempo) cuyos valores son inferiores al de cargas estáticas que producirían la rotura.

El fenómeno de fatiga es considerado responsable de aproximadamente el 90% de las fallas por roturade uniones soldadas y precede muchas veces a la fractura rápida. Una discontinuidad que actúa como concentrador de tensiones puede iniciar bajo cargas cíclicas una fisura por fatiga que puede propagarse lentamente hasta alcanzar un tamaño crítico a partir del cual crece de manera rápida pudiendo conducir al colapso casi instantáneo de la estructura afectada.

Zonas de rotura debido a fatigaEn la rotura por fatiga aparece una microgrieta, que crece a medida que se realizan ciclos de carga hasta alcanzar un tamaño tal que la sección residual es incapaz de soportar la carga máxima en el ciclo y finalmente el ligamento restante rompe de forma frágil o dúctil.

Se distinguen dos zonas en las caras de rotura:

Una zona suave con líneas asociadas a diferentes frentes de grieta
Una zonarugosa asociada a la rotura final

Representaciones esquemáticas de las superficies de fracturas por fatigas

La representación de las curvas S-N puede verse en la figura siguiente:

En la segunda figura se observa cómo se representa el campo de tensiones contra ciclos de alternabilidad hasta la falla; puede verse que la escala de tensiones se expresa de dos maneras: como una relaciónentre el esfuerzo de falla y la resistencia a la tracción (Sut) o bien, con los valores nominales de esfuerzo, sin dividir entre el valor de la resistencia a la tracción. La curva de la parte superior muestra el comportamiento a fatiga para metales ferrosos; se indica claramente que a partir del millón de ciclos (106), la resistencia a la fatiga S"e se mantiene constante y su valor es...