fatiga









Resistencia de materiales II: Resistencia a la fatiga.









Alumnos: Alexis Contreras.
Giovanni Ghisolfo.
Asignatura: Resistencia de mat. II
Profesor: Rodolfo Emparan.







Índice.
Introducción.
Pag. 3
Desarrollo.
Pag. 3
Resistencia a la fatiga.
Pag. 3
Resistencia a la fatiga real estimada.
Pag. 4
Procedimiento para estimar la resistencia realestimada.
Pag. 5
Casos prácticos, ejemplos.
Pag. 9
Conclusión.
Pag. 11




















1. Introducción.

En ingeniería y, en especial, en ciencia de los materiales, la fatiga de materiales se refiere a un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas cíclicas se produce más fácilmente que con cargas estáticas. Aunque es un fenómeno que, sindefinición formal, era reconocido desde la antigüedad, este comportamiento no fue de interés real hasta la Revolución Industrial, cuando, a mediados del siglo XIX comenzaron a producir las fuerzas necesarias para provocar la rotura con cargas dinámicas son muy inferiores a las necesarias en el caso estático; y a desarrollar métodos de cálculo para el diseño de piezas confiables. Este no es elcaso de materiales de aparición reciente, para los que es necesaria la fabricación y el ensayo de prototipos.


2. Desarrollo.

.1. Resistencia a la fatiga.

La resistencia a la fatiga de una material es si capacidad de resistir cargas de fatiga. En general, es el valor del esfuerzo que puede resistir un material durante una cantidad dada de ciclos de carga. Si la cantidad de ciclos esinfinita, el valor de del esfuerzo se llama limite de fatiga.
Las resistencias a la fatiga se suelen graficar como se muestra en el diagrama 2.1 donde se muestra un diagrama S-N (o diagrama esfuerzo-ciclos). Las curvas A, B Y D representan un material que si tiene un límite de fatiga, como puede ser el acero al carbón simple. La curva C es característica de la mayor parte de los materiales noferrosos, 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 de 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 o como datos fiables publicados. Sin embargo, no siempre se encuentran confacilidad esos datos.



Fig. 2.1. Resistencia a la fatiga representativa.

Fuente: Diseño de elementos de máquina, Robert L Mott.


.1.2. Resistencia a la fatiga real estimada S’n.

Si las características del material, o las condiciones de operación reales para una pieza de máquina, son distintas de aquellas paras las que se determino la resistencia a la fatiga, esta se debe reducirrespecto del valor consulado. A continuación se describen algunos de los factores que disminuyen la resistencia a la fatiga. La descripción solo se relaciona con la resistencia a la fatiga de materiales sometidos a esfuerzos de tensión normal, como flexión y tensión axial directa.

A continuación se presenta un procedimiento para estimar la resistencia real a la fatiga S’n del material para la piezaque se diseña. Implica aplicar varios factores a la resistencia a la fatiga básica del material. A continuación se explican los factores.


.1.3. Procedimiento para estimar la resistencia real a la fatiga.

1.- Se especifica el material para la pieza y determina su resistencia ultima de tensión S’u mediante la consideración de su condición, tal como se usara en servicio.
2.- Especifique elproceso 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 figura 2.2 para estimar la resistencia a la fatiga modificada Sn.
4.- Aplique un factor de material Cm de la siguiente lista.

Acero forjada:
Cm = 1.00
Hierro colado maleable:
Cm = 0.80
Acero colada:
Cm = 0.80
Hierro colado...