Mecánica de fractura y fractografia

UNIVERSIDAD NACIONAL DE ASUNCIÓN

Facultad de Ingeniería
Cátedra de Mecánica de Materiales 1

Introducción a la Mecánica de Fractura y Fractografia.

Integrantes:
Alicia Monserrat Peralta Mendieta.
Verónica Beatriz Manzur Vega.
Stefan Kirchhofer Epprecht.
Lugar: FIUNA
Fecha de entrega: 10-05-10
Fecha de Presentación: 22-05-10

Índice

Objetivos………………………………………………………………………………..2Generales………………………………………………………………………………………..2
Específicos……………………………………………………………………………………….2
Introducción…………………………………………………………………………….3
Fractura…………………………………………………………………………………4
Definición…………………………………………………………………………………………4
Mecánica de la Fractura………………………………………………………………4
Definición…………………………………………………………………………………………4
Metodología de análisis de componentes agrietados…….…………………………………4Concentración de esfuerzos………………………………………………………….5
Factor de concentración de esfuerzo………………………………………………..6
Criterio de Griffith………………………………………………………………………8
Factor de intensidad de esfuerzos…………………………………………………10
Modos de desplazamiento de las superficies de una grieta…………………….11
Tenacidad a la fractura………………………………………………………………12
Hipótesis de la MFLE………………………………………………………………..12
Mecánica de lafractura lineal elástica……………………………………………..12
Campos de esfuerzos en la vecindad de la punta de la grieta (materiales isotrópicos)……………………………………………………………………………14
Fractografía…………………………………………………………………………...18
Tipo de fractura……………………………………………………………………….18
Fractura frágil…………………………………………………………………………………..19
Fractura dúctil………………………………………………………………………………….19
Mecanismos básicos de crecimiento degrieta……………………………………20
Clivaje…………………………………………………………………………………………...20
Cuasi-clivaje……………………………………………………………………………………21
Coalescencia de microcavidades……………………………………………………………21
Fractura intergranular…………………………………………………………………………22
Conclusión…………………………………………………………………………….23
Bibliografía…………………………………………………………………………….24

Objetivos generales

Determinar el comportamiento de los materialesante la presencia de fracturas y las tensiones que se desarrollan en las mismas.

Objetivos específicos

Familiarizar a los alumnos con los conceptos básicos de la mecánica de fractura.

Definir los diferentes modos de fractura.

Analizar las variaciones de esfuerzos y deformaciones en cuerpos fisurados sometidos a cargas externas.

Investigar las soluciones analíticas para las tensiones ylos desplazamientos en estructuras agrietadas sometidas a fuerzas exteriores para determinadas geometrías.
Introducción:

En la presente investigación trataremos sobre temas relacionados al fenómeno de la fractura, con énfasis a la mecánica de fractura, que es la disciplina que estudia el comportamiento de estructuras que contienen grietas u otros pequeños defectos y son sometidos a cargas.Dentro de la mecánica de la fractura, se explicará la concentración de esfuerzos, el factor de concentración de esfuerzos, el criterio de Griffith, el factor de intensidad de esfuerzos y sobre la mecánica de la fractura lineal elástica, ya que esta permite obtener una medida cuantitativa de la resistencia del material a la propagación de grietas y es de gran importancia en fracturas frágiles.Actualmente, la fractura es un fenómeno que ha recibido atención constante debido a que una sola falla puede significar una gran catástrofe, como en el caso de accidentes aeronáuticos, las explosiones en grandes ductos de gas. Por lo tanto, la fractura es acompañada de considerables pérdidas materiales, económicas y humanas.

Griffith, en 1920, fue el primero en intentar analizar matemáticamente elfenómeno de fractura, el propuso el siguiente criterio el cual afirma “que una grieta se propagará cuando la energía elástica es al menos igual a la energía requerida para crear una nueva superficie de grieta“.

Una aportación importante con la cual sentó las bases de la mecánica de la fractura moderna fue al deducir que la fractura resulta de un proceso de conversión de energía que no...