Fatiga

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Ensayo de fatiga. Representación de los resultados y dimensionamiento de la vida a fatiga.
Mercedes Rodenas Pastor
Profesora de Tecnologías del IES. Cristóbal Pérez Pastor. Tobarra, Albacete.
Resumen.
Las propiedades mecánicas dinámicas son difíciles de desarrollar de manera completa
en el currículo delárea de Tecnología Industrial, debido a que es casi imposible disponer del equipamiento necesario para su ensayo. Los vídeos existentes sobre estos ensayos, junto a la correcta interpretación de los resultados obtenidos, nos permitirá acercarnos a esta parcela de la Ciencia de los Materiales desde la Enseñanza Secundaria
Los ensayos de fatiga en materiales metálicos nos ofrecen como resultado elnúmero de
ciclos de previos a la rotura. La forma en que se representan, sus posibles modelizaciones y el criterio utilizado para su dimensionamiento, es el eje central del siguiente artículo.

1.-Introducción
Los materiales utilizados normalmente en ingeniería se suelen clasificar frente a la fra ctura como materiales dúctiles o frágiles, siendo su principal característica la capacidad parasufrir deformación plástica ó no.

Figura 2.13.- Diagrama tensión deformación.
El reto actual es predecir y controlar que factores hacen que un material dúctil sufra un
fallo de forma frágil. Es normal encontrar fracturas de tipo mixto, dúctil -frágil, que inician con
procesos de fluencia tipo dúctil y se ultiman con fracturas tipo frágil.
Los procesos de fractura están condicionados por laestructura del material, condiciones
de aplicación de la carga, diseño, y las condiciones ambientales. La fractura de los materiales
requiere de la existencia de defectos, grietas premonitorias o resultantes del propio proceso de
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tensiones.
La existencia de estos defectos o grietas microscópicas es la justificación que Griffith,
en la década de los años veinte, propuso a la discrepancia entre la resistencia cohesiva teórica y
experimental.

Figura 2.14. a) Entalla superficial. b) Entalla cerrada. c) Representación del aumentode
tensiones en fondo de entalla.
(Curso de Fundamentos de Ciencia de Materiales UPV)

La tenacidad es una propiedad que nos indica el comportamiento dúctil o frágil de un
material y su valor es una constante del material. Siendo la condición de inestabilidad, para que
se produzca fractura frágil

; ac = tamaño de la grieta;
; E= módulo elástico
En los materiales con comportamiento dúctil– frágil la grieta sufre un avance estable
necesitando un aumento de la carga para continuar el avance de la grieta. El crecimiento estable
esta unido a la deformación plástica en fondo de entalla, que produce un endurecimiento, a umento de tensiones necesarias y una fragilización de la zona por nucleación de microgrietas.
Son los materiales metálicos los que presentan normalmente estecomportamiento.
Los modos de fractura se clasifican en tres tipos:

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2.- FRACTURA POR FATIGA
La fatiga se puede definir como el fenómeno de deterioro irreversible de un material bajo cargas cíclicas, en estas condiciones la fractura seproduce a tensiones menores que en el caso
de las cargas estáticas y normalmente sin previo aviso, ya que no se observan deformaciones
plásticas, como ocurre en el caso de las cargas estáticas.
Otra definición más amplia podría ser “La fatiga en sólidos es un fenómeno en el que
cargas variables pueden originar grietas las cuales pueden crecer de forma estable”.
En el video tutorial de la...