Mecanismos de Fatiga












“Análisis de Fallas Mecánicas”



Mecanismos de Fatiga
Pruebas de Fatiga





A 21 de abril de 2013

Índice
B
Bibliografía, 11
C
Cinética de la fractura por fatiga, 3
Conclusiones, 10
L
La fractura por fatiga, 2
M
Mecanismos de fatiga, 4
R
Resumen, 1
V
Variables del material que afectan a la resistencia a la iniciación de grieta de fatiga, 7Índice de Figuras





















Resumen
El estudio de la fractura por fatiga, los mecanismos de fatiga y las pruebas de fatiga son de suma importancia hoy en día, ya que, son uno de los factores principales a considerar en la utilización de cualquier material que esté sometido a esfuerzos. En la construcción, en la industria automotriz,en la industria aeroespacial, etc. Debido a la importancia que esto significa, me di a la tarea de realizar una breve investigación en la literatura para poder elaborar este trabajo en el cual planteo, de manera concreta y concisa, la relevancia de estos tópicos.



















La Fractura por fatiga
Un material se dice que está sometido a fatiga cuando se halla solicitadopor cargas variables en el tiempo.
Si en las solicitaciones estáticas, tracción y fluencia podía aproximarse con la condición dF / dt = 0, en fatiga se cumple en cualquier momento del servicio que:

Entre los parámetros fundamentales que califican el comportamiento característico ante la fatiga de los materiales están:
1. La cinética de la carga aplicada en el tiempo.
2. Tipo de tensionesengendradas en la pieza, como consecuencia de la aplicación de la carga. Entre ellas citamos:
A. Axiales originadas por tracción o compresión.
B. Axiales originadas por flexiones.
C. Cortantes causadas por torsión.
D. Combinadas.


3. Tipo de trabajo característico del conjunto de la pieza en la máquina. Entre ellos citamos:
A. Tracción.
B. Flexión plana.
C. Flexión rotativa.
D. Torsión.El tipo de trabajo, tipo de tensiones y cinética de la carga determina una gran variedad de ensayos de fatiga.
Se consigue reducir esta gran variedad:
a) Normalizando la cinética de la carga a una aplicación senoidal definida por la carga media, Fm, la semiamplitud, Fa y la frecuencia f. [ Figura Cinética de la carga normalizada.]
b) Reduciendo los estados de tensiones de laprobeta a los que suceden en los casos descritos en 3., tracción, flexión plana y flexión rotativa, para el tipo de probeta seleccionado.

Cinética de la fractura por fatiga
El criterio clásico de cálculo que considera la iniciación de la grieta como medida de la vida de fatiga es inexacto pues la iniciación de la grieta no significa la inservibilidad de la pieza, la que sólo sucede cuando hantranscurrido los Nc ciclos hasta la fractura. Un mayor nivel de optimización se consigue si se considera, además, como ciclos de servicio aquellos comprendidos en el crecimiento de grieta, Nc antes de la fractura.
Realmente el cálculo a fatiga debe determinar la tensión σ que hay que seleccionar, en el cálculo de elasticidad, para que el servicio de la pieza alcance Nt ciclos, suma de los cicloshasta la aparición de la grieta, Ng, y de los ciclos de crecimiento de grieta antes de la fractura, Nc. Es decir:
Nt = Ng + Nc
Un cálculo de fatiga más exacto debe analizar la cinética de su fractura y cuantificar los ciclos hasta alcanzar la fractura final, lo que constituye un requisito de Mantenimiento.
Por lo general, macroscópicamente, la fractura por fatiga puede ser catalogada como un tipoparticular de fractura frágil. Aunque no constituye en sí mismo un tipo de fractura, sino un proceso de fractura en el que intervienen numerosos mecanismos que combinan las peculiaridades de la fractura dúctil y frágil.
En una superficie fracturada por fatiga pueden distinguirse tres etapas:
a) Iniciación de grieta.
b) Propagación de grieta estable.
c) Propagación de grieta inestable....