Resistencia a la fatiga

RESISTENCIA A LA FATIGA.
La resistencia a la fatiga de un material es su capacidad de resistir cargas de fatiga. La fatiga es un proceso de degeneración de un material sometido a cargas cíclicas de valores por debajo de aquellos que serían capaces de provocar su rotura mediante tracción.
Durante dicho proceso se genera una grieta que, si se dan las condiciones adecuadas crecerá hasta producirla rotura de la pieza al aplicar un número de ciclos suficientes. El número de ciclos necesarios dependerá de varios factores.
En general, esta resistencia es el valor del esfuerzo que puede resistir un material durante una cantidad dada de ciclos de carga. Si la cantidad de ciclos es infinita, el valor del esfuerzo se llama límite de fatiga.
Existen procedimientos para conocer el daño acumuladoque escapan al alcance de este proyecto cuya finalidad es el establecimiento de la curva de comportamiento a fatiga del material, para lo que se realizarán ensayos con una carga constante y durante los que no se realizará ninguna parada.
Para esto se emplea ha empleado un sistema de análisis de fatiga y diseño, conocido como vida a fatiga o curva S-N, caracterizándose por ser la tensión alternael parámetro principal del a vida a fatiga y por darse bajo condiciones de fatiga a alto número de ciclos.
Las resistencias a la fatiga se suelen graficar como en la siguiente figura:









En esta figura se puede observar un diagrama S-N (diagrama esfuerzo-ciclos). Las curvas A, B y D representan un material que sí tienen un límite de fatiga, como puede ser el acero al carbonosimple. La curva C es característica de la mayor parte de los metales no ferrosos, como el aluminio, que no tienen un límite de fatiga. Para esos materiales, el número de ciclos a la falla se debe informar para la resistencia a la fatiga que se trate.

Siempre que estén disponibles, se deben utilizar datos de la resistencia del material específico a la fatiga, obtenidos en resultados de pruebas ocomo datos fiables publicados. Sin embargo, no siempre se encuentran con facilidad esos datos.
Por ejemplo, se sugieren las siguientes aproximaciones básicas para la resistencia a la fatiga del acero forjado: Resistencia a la fatiga = 0.50 (resistencia ultima a la tensión) = 0.50 (su)
RESISTENCIA A LA FATIGA REAL ESTIMADA, S'n.
Si las características del material, o las condiciones de operaciónreales para una pieza de máquina, son distintas de aquellas para las que se determinó la resistencia a la fatiga, esta se debe reducir, respecto del valor consultado. A continuación se describen algunos de los factores que disminuyen la resistencia a la fatiga. Esta descripción solo se relaciona con la resistencia a la fatiga de materiales sometidos a esfuerzos de tensión normal, como flexión ytensión axial directa. Los casos donde interviene la resistencia a la fatiga en cortante se describen por separado.
Se comienza presentando un procedimiento para estimar la resistencia real a la fatiga S'n del material para la pieza que se diseña. Esto implica aplicar varios factores a la resistencia a la fatiga básica para el material.
PROCEDIMIENTO PARA ESTIMAR LA RESISTENCIA REAL A LA FATIGAS'n.
1.- Se especifica el material para la pieza y determina su resistencia ultima de tensión Su' mediante la consideración de su condición, tal como se usara en servicio.
2.- Especifique el proceso de manufactura usado para producir la parte, con especial atención al estado de la superficie en la zona donde los esfuerzos sean mayores.
3.- Emplee la siguiente figura para estimar la resistencia ala fatiga modificada S'n.

4.- Aplique un factor de material Cm de la siguiente lista.
Acero forjado: Cm = 1.00 Hierro colado maleable: Cm = .080
Acero colado: Cm = 0.80 Hierro colado gris: Cm = 0.70
Acero pulverizado: Cm = 0.76 Hierro colado dúctil: Cm = 0.66
5.- Aplique un factor de tipo de esfuerzo: Cst = 1.0 para el esfuerzo flexionante, Cst = 0.80 para la tensión...