Estudiante

Facultad
Regional
Santa Fe

Ing. CIVIL

G.T.P.

FATIGA



N

Profesor Titular:

Ing. Hugo Tosone
JTP

Ing. Carrere
Febrero de 2012

RESISTENCIA DE MATERIALES

Universidad
Tecnológica
Nacional

RESISTENCIA DE MATERIALES

GTP: FATIGA

PROBLEMA 2: (132)
Para el cilindro del problema anterior, calcular el coeficiente de seguridad si se tiene
en cuenta la relaciónde Goodman.
Rta.:  = 1,8
PROBLEMA 3: (140)
El componente estructural de la figura debe soportar carga axial alternativa pura. La
planchuela posee un espesor de 40 [mm] y
tiene ranuras semicirculares que le provocan
concentración de esfuerzo.
Se pide lo siguiente:
a) Calcular la carga estática de falla por
fluencia.
b) Calcular la carga de falla para 108 ciclos (límite de fatiga).
Elmaterial es dúctil con σf = 350 [MPa],
σw=280 [MPa] (para N=108 ciclos ó límite de
fatiga).
P
D = 60 mm d = 40 mm

P

Rta: a) 301,1 [kN]; b) 240.9 [kN].
PROBLEMA 4: (150)
En el extremo libre de la viga en voladizo
representada, se encuentra instalado un motor. Cuando está en funcionamiento se observa que provoca una vibración cuya amplitud máxima hacia ambos lados es de 6 [mm].
Si laviga es de acero con σB=370[MPa],
σf=240[MPa], σw=180[MPa] y E=200[GPa],
calcular el coeficiente de seguridad en la
sección más solicitada donde el factor de
concentración de esfuerzos es 1,50, mientras
que los factores de escala y de superficie se
consideran unitarios.
E2C_TP_FATIGA_2012.doc

27/02/2012 8:22

6 mm

Sección

b = 100 mm

6 mm

L = 600 [mm]

PROBLEMA 1: (130)
Uncilindro de pared delgada tiene diámetro interior de 300 [mm] y espesor de pared
de 8 [mm]. Se han reforzado sus extremos
de manera que se puede suponer que una
falla por fatiga ocurrirá en la parte central del
cilindro (fuera de la zona de extremos).
Se somete el cilindro a una presión cíclica
que oscila entre un mínimo de pe= -2 [MPa]
(presión exterior) y un máximo de pi = 7
[MPa](presión interior), con número de ciclos
N = 106. ¿Cuál es el coeficiente de seguridad
del cilindro frente a fatiga si se considera la
relación de Gerber para el análisis ?
El material es una aleación de aluminio
con σB = 430 [MPa], σf = 330 [MPa], σw = 190
[MPa] para N = 106.
Rta.:  = 2,13.

h=8

Rta.: =3.
PROBLEMA 5: (180)
Una barra de acero de sección circular
está sometida a una cargaaxial alternada
asimétrica, con valor Pmax=16 [KN] y valor
Pmin= -10.0[KN].
Las propiedades del metal son σB = 700
[MPa], σf=450[MPa], σw=350 [MPa].
Calcular el diámetro necesario para que la
barra trabaje con un coeficiente de seguridad
igual a 2,20 con respecto a la curva de Gerber.
Rta.: d = 10,27 [mm]
PROBLEMA 6: (182)
Recalcular el diámetro de la barra del problema anterior si seadopta la relación de
Goodman, para la resistencia a la fatiga.
Rta.: d = 10,8
PROBLEMA 7: (170)
La viga de la figura se someterá a 107 ciclos de carga alternativa pura de intensidad
máxima P.
El material es una aleación de aluminio,
con E=72[GPa], σB=470[MPa], σf=330[MPa],
σw=170[MPa].
Las dimensiones de la viga son: H= 250
[mm]; b = 60[mm]; h = 200 [mm]; r = 25 [mm];
L = 1,60 [m].
Lasección debilitada se encuentra muy
cercana al apoyo y los factores de escala y
de terminación superficial pueden suponerse
unitarios.
En esas conciciones se pide lo siguiente:
1) Calcular la máxima intesnidad de P de tal
modo que la viga trabaje con un coeficiente de seguridad de 1,80 con respecto al
límite de fluencia.
2) Calcular tensiones ampitud y media y dibujar a escala el ciclo decarga suponiéndolo senoidal.
3) Representar a escala el punto de trabajo
“PT” y la línea límite de Soderberg, todo
con las indicaciones numéricas necesarias.

1

RESISTENCIA DE MATERIALES

GTP: FATIGA

P
r

h

H

L
b

b
h

H

Rta.: P= 12,43 [kN]

FAT 170
Problema Nº7

PROBLEMA 8: (160)
La viga representada cuya longitud es L=1
[m], posee sección de ancho “b” y...