Práctica Fatiga

PRACTICA DE INGENIERÍA DE MATERIALES
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
UNIDAD PROFESIONAL TICOMAN
INGENIERÍA EN AERONÁUTICA
LABORATORIO DE ENSAYE DE MATERIALES
INGENIERÍA EN MATERIALES
PRACTICA “ENSAYO DE FATIGA”








Objetivo:
Buscar el punto de ruptura en los materiales de aluminio mediante una prueba de fatiga en una máquinaespecializada para dicho ejercicio.
Con tensiones oscilantes conocer el comportamiento de la probeta y hacer estimaciones con respecto a su punto de falla.

Materiales y Herramientas
-Probeta de Alumino-6061-T6 (Norma ASTME-466-82)
­- Máquina Universal INSTRON 8502* Ejemplo de probeta con falla por fatiga
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
El fenómeno de la fatiga de los materiales es uno de los más estudiados en la ingeniería mecánica. La fatiga, es la causa del ochenta por ciento de las fallas 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, los sistemas de izado de carga en los puertos, entre otros.
A lo largo del presente trabajo, se expone de modo general, el fenómeno de la fatiga: condiciones para que ocurra, mecanismo de falla,tipos de fatiga según la pieza esté a flexión, bajo la acción de cargas axiales, bajo corte en su forma directa o torsional. Se muestra resumidamente la cronología de los estudios relacionados a este fenómeno, el ensayo de flexión rotativa para la determinar la vida a la fatiga de los materiales metálicos, recursos técnicos para su realización, modelos matemáticos que estudian su comportamiento y losparámetros a considerar en el diseño bajo fatiga.





Cronología de los estudios sobre la fatiga
El fenómeno de la fatiga en los metales, comenzó a estudiarse en el siglo XIX. Es en el año 1839 cuando Poncelet acuña el término "fatiga" para describir las fallas por este tipo de situación. Se pensaba que el material, cuando cristalizaba, se "cansaba" de modo semejante a una persona y luegofallaba. Fue August Wöhler (1819-1914) quien en 1871 publicó los resultados de sus investigaciones aplicadas al sistema de trenes y llegó a la conclusión de que la falla en los ejes de los carros del ferrocarril se debía a la alternabilidad de las tensiones en los mismos.

Cronología sobre estudios de la fatiga. 
Año
Investigador
Contribución
1829
Albert
Primero en documentar la falla porcargas repetidas
1837
Rankine
Analiza la teoría de cristalización de la fatiga
1839
Poncelet
Primero en utilizar el término "fatiga"
1849
Stephenson
Analiza la responsabilidad del producto asociada con la falla por fatiga en los ejes de los carros del ferrocarril
1850
Braihtwaite
Primero en utilizar el término fatiga en una publicación en inglés. Analiza la teoría de la cristalización1864
Fairbairn
Informa sobre los primeros experimentos sobre cargas repetidas
1871
Wöhler
Publica los resultados de sus 20 años de investigación sobre las fallas de los ejes, perfecciona el ensayo por flexión rotativa, las curvas S-N y define el límite de resistencia a la fatiga
1886
Bauschinger
Inventa un extensómetro con una sensibilidad de 10-6 y estudia el esfuerzo-deformacióninelástico
1903
Swing / Humphrey
Descubre las líneas de deslizamiento, grietas por fatiga y crecimiento de grietas hasta la falla, demostrando lo incorrecto de la teoría de cristalización
1910
Baitstow
Verifica la teoría de Bauschinger respecto a un límite de fluencia elástico natural y el límite de resistencia a la fatiga de Wöhler
1910
Basquin
Enuncia la ley exponencial de las pruebas de...