Practica Fatiga

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
UNIDAD TICOMAN
INGENIERÍA EN AERONAUTICA
LABORATORIO DE ENSAYE DE MATERIALES
INGENIERÍA DE MATERIALES
“Práctica no. 4 Ensayo de fatiga a la tensión”
DAVID ANAYA GALLEGOS
VICTOR MANUEL SAUCE RANGEL

Grupo 3AM2
Turno matutino
Nishizaki Hernandez Christian
Fecha de elaboración de la práctica:08/Octubre/2012
Fecha de entrega de la práctica: 15/Octubre /2012

Objetivo:
El ensayo de fatiga a la tensión es la aplicación cíclica de esfuerzos y de cargas a un material. Determinar por medio de este ensayo las propiedades y características que ocurren durante la aplicación de cargas cíclicas como son:
* Las causas más comunes por las que se dan las fallas por fatiga
* Los tipos defractura que ocurren en las fallas por fatiga
* La fuerza máxima, media y mínima que ocurre durante el proceso del ensayo de fatiga

Condiciones ambientales:
* Temperatura ambiente: 22.8°C
* Humedad relativa: 46%

Materiales, herramientas y equipo utilizado:
* Maquina universal de trabajos mecánicos
* Probeta de aluminio 6061-C6

Consideraciones teóricas:
Normainternacional por la que se rige el ensayo de fatiga a la tensión: ASTM E466-82
A menudo un componente está sujeto a la aplicación cíclica de un esfuerzo inferior al esfuerzo de cedencia del material. Este esfuerzo cíclico puede ocurrir como resultado de rotación, flexión o vibración. Aun cuando el esfuerzo esté por debajo del límite elástico, el material puede fallar después de numerosas aplicacionesde dicho esfuerzo. Este tipo de falla se conoce como fatiga.
Las fallas por fatiga usualmente ocurren en tres etapas: primero, se inicia una grieta minúscula, sobre la superficie, generalmente tiempo después de haberse aplicado la carga. A continuación, la grieta se propaga gradualmente, conforme la carga sigue en su alternancia. Finalmente, cuando la sección transversal restante del materialresulta demasiado pequeña para soportar la carga aplicada, ocurre la fractura súbita del material.
Un método común para medir la resistencia a la fatiga de un material es el ensayo de la viga en voladizo rotatoria. Uno de los extremos de la probeta cilíndrica maquinada se sujeta al eje de un motor. En el extremo opuesto se suspende un peso. Inicialmente la probeta tiene una fuerza de tensiónactuando sobre la superficie superior, en tanto que la superficie inferior está sometida a compresión. Cuando la probeta gira 90°, los puntos que originalmente estaban bajo tensión y compresión no están sujetos a esfuerzo alguno. Después de una media revolución de 180°, el material originalmente bajo tensión está ahora bajo compresión. Por lo que el esfuerzo en cualquier punto pasa através de un ciclo senoidal completo desde un esfuerzo máximo a la tensión, hasta un esfuerzo máximo a la compresión. El esfuerzo máximo que actúa en este tipo de probeta está dado por :

Después de un número suficiente de ciclos, la probeta puede fallar. Generalmente se prueba una serie de muestras a diferentes esfuerzos. Los resultados se presentan graficando el esfuerzo en funcióndel número de ciclos para la falla.
El ensayo de fatiga dice el tiempo o número de ciclos que resistirá una pieza, o la carga máxima permisible que se puede aplicar para prevenir la falla del componente.
El esfuerzo límite por fatiga, definido como el esfuerzo por debajo del cual existe una probabilidad del 50% de que ocurriría falla por fatiga, es el criterio, es el criterio dediseño preferido.
La vida a fatiga indica cuánto resiste un componente a un esfuerzo en particular. La resistencia a la fatiga es el esfuerzo máximo con el cual no ocurrirá fatiga en un número particular de ciclos. La resistencia a la fatiga es necesaria al diseñar con materiales de aluminio y los polímeros, ya que estos no tienen un esfuerzo límite para fatiga.
En algunos...