Metodos para presentar fatiga

El método fundamental para presentar los datos de fatiga es la curva de Wohler, tambiénllamada simplemente curva de fatiga o curva S-N (Stress-Number of cicles). Representa laduración de la probeta, expresada en número de ciclos hasta la rotura, N, para la máximatensión invertida aplicada, un punto con una flecha horizontal indica una probeta que no haroto. La mayor parte de las investigacionessobre la fatiga se han realizado empleando lasmáquinas de flexión rotativa, en las que la tensión media es nula.El número de ciclos que dura una probeta antes de fallar aumenta al disminuir la tensión. N esel número de ciclos de tensión necesarios para producir la fractura completa de la probeta. Esla suma del número de ciclos que hacen falta para que se inicie una grieta y el de los quetranscurrendurante la propagación de la grieta hasta la rotura total. No suele hacerse distinciónentre estos dos sumandos, aunque puede apreciarse que el número de ciclos que necesita lapropagación de la grieta depende de las dimensiones de la probeta. Los ensayos de fatiga atensión baja suelen realizarse a 107ciclos y algunas veces, para materiales no ferrosos, seprolongan a 5·108. En algunosmateriales.Por debajo del límite de fatiga, se presume que el material durará un número infinito de ciclossin romperse. La mayoría de los metales no férreos, como las aleaciones de aluminio, las demagnesio y las de cobre, tienen una curva de Wohler cuya pendiente disminuyeprogresivamente al aumentar el número de ciclos, aproximándose a una horizontal, pero sinllegar a serlo nunca. No tienen, por tanto, unverdadero límite de fatiga. En estos casos espráctica corriente caracterizar las propiedades de fatiga del material expresando la resistencia ala fatiga para un número de ciclos convenido arbitrariamente, como 108.El procedimiento usual para determinar una curva de Wohler consiste en ensayar la primeraprobeta a una tensión elevada, a la que es de esperar que se rompa después de un corto númerodeciclos, p. ej., una tensión aproximadamente igual a los dos tercios de la resistencia a latracción estática del material. La tensión se va disminuyendo en el ensayo de cada una de lasprobetas sucesivas hasta que una o dos no rompen en el número especificado de ciclos, quesuele ser de 107por lo menos. La tensión máxima a la que se consigue que una probeta norompa, después de un número indefinido deciclos, se toma como límite de fatiga. Tratándosede materiales que no presentan límite de fatiga se suele dar por terminado el ensayo, porrazones prácticas, a una tensión baja, a la que la probeta dure aproximadamente 108o 5·108ciclos. Para determinar la curva se necesitan normalmente de 8 a 12 probetas. El esfuerzo también puede representarse en una escala logarítmica y se ha pretendido quelosresultados puedan representarse por una línea recta cuando se utilice una representación doblelogarítmica. Esta pretensión no está de acuerdo con la práctica, sobre todo si se incluyen losresultados a gran número de ciclos.Un rasgo característico del comportamiento a la fatiga, es la dispersión en los resultados de losensayos. Parte de la dispersión puede atribuirse a errores experimentales, como unamalaalineación de la probeta o una determinación inexacta del valor del esfuerzo; pero lo queparece cierto es que la dispersión es una característica inherente del comportamiento de lafatiga. Por otra parte, es necesario realizar un gran número de ensayos si se quiere determinarexactamente la curva S-N. Se requieren normalmente ocho ensayos como mínimo y sedebieran realizar más, si fuera posible.Lascurvas S-N están determinadas usualmente en un intervalo de aproximadamente 105a 108ciclos. Para algunas aplicaciones especiales se utiliza la resistencia a la fatiga para ensayos demenos de 104ciclos, pero la curva S-N se investiga pocas veces entre N = 1 y N = 104. Paramuchas aplicaciones prácticas se requiere la resistencia a la fatiga para 109o 1010ciclos; peropara realizar los ensayos de...