Fatiga En Materiales

INDICE

INTRODUCCION……………………………………………………….. 3
FATIGA EN LOS MATERIALES.....…..………………………………… 4
CAUSAS DE FATIGA………………………………………………….. 7
ENSAYOS DE FATIGA………………………………………………… 8
LIMITE DE FATIGA…………………………………………………... 10
ESFUERZO DE RESISTENCIA …………………………..………….. 13
TEOREMA DE PALMGREN-MINER……………………………………………………………………13
CONCLUSION……………………………………………………………. 15

Introducción

Es sabido que si se tiene en un alambre y es flexionado repetidamente se rompe con facilidad, pero la fuerza que hay que hacer para romperlo en una sola flexión es muy grande, bueno esto es solo un ejemplo de lo que se denomina falla por fatiga, lo que se puede deducir de este simple ejemplo es que el material fuesometido a cargas dinámicas cíclicas (fuerzas repetidas aplicadas sobre el material) hasta llegar a la rotura del material, para entender aun mas este fenómeno ay que recordar que, si el esfuerzo máximo en la pieza no excede el limite elástico del material la pieza regresa a sus condiciones iniciales cuando se retira la carga, de esto se puede concluir que una carga dada puede repetirse muchas vecessiempre y cuando los esfuerzos se mantengan dentro de un rango elástico en general tal suposición es correcta solo para una cierta cantidad de repeticiones de la carga pero tal como en el ejemplo si el número de repeticiones de la carga es demasiado la fractura ocurrirá aun cuando el esfuerzo sea mucho más bajo que la resistencia estática a la fractura.

Fatiga en los Materiales
Elcomportamiento de los materiales metálicos en régimen estático es ampliamente conocido y la totalidad de las propiedades necesarias para el diseño están perfectamente caracterizadas (por ejemplo: esfuerzos de fluencia, resistencia a la ruptura, elongación, módulo de Elasticidad, etc.). Desde el punto de vista de diseño estático es suficiente con estos datos de partida para realizar proyectos, ya que seconocen las características de los materiales. Sin embargo, cuando una pieza se somete a esfuerzos variables por efecto de que las fuerzas actuantes lo hagan, o por movimientos de la propia pieza, tanto los procedimientos de diseño estático como las propiedades estáticas del material pierden su valor, debido a que las piezas fallan por haber sufrido un determinado número de ciclos de trabajo. Engeneral, las fallas se producen muy por debajo de los esfuerzos que se pueden considerar aceptables en diseño estático y de forma repentina, sin sufrir ninguna deformación que advierta acerca del fallo del material.
Este fenómeno por el cual los materiales pierden resistencia cuando están sometidos a ciclos de esfuerzos variables en el tiempo, se denomina, "Fatiga". Esta ocurre porque hay deformacionesplásticas cíclicas que provocan cambios irreversibles en la dislocación de la micro estructura de los materiales.
En 1860, Wöhler desarrolló diversas máquinas de ensayo para el estudio sistemático del fenómeno. De los ensayos de Wöhler, se pueden extraer dos conclusiones:
• la primera que las fuerzas necesarias para provocar la ruptura con cargas dinámicas son inferiores a las necesarias enel caso estático, y
• la segunda que existe un umbral por debajo del cual las probetas no se rompen, de hecho se conoce como el límite de fatiga.
El fenómeno de fatiga se produce por lo general en zonas donde el material es más propenso a sufrir deformaciones plásticas, esto se debe a la presencia de efectos como: las inclusiones, porosidades o concentraciones de esfuerzos, los cualesaumentan las probabilidades de formación de fisuras o micro grietas por el efecto cíclico de cargas.
En las zonas donde se inicia la formación de grietas, los materiales pueden soportar cargas mientras no sea excedido el limite elástico de esfuerzo, de lo contrario, se produce una deformación localizada. En este último caso la grieta puede ser tratada como una perturbación si sus efectos son...