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Fatiga del material

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Fatiga del material relacionado a la aviacion

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Fatiga del material

  1. 1. FATIGA DEL MATERIAL      ALFG-ARM BALLADARES DAVID ALFG-ARM MEDINA JOSÉ INTEGRANTES: ALFG-ARM MORENO JONATHAN ALFG-ARM CAJAS GABRIEL ALFG-ARM PAREDES FREDY  FACILITADOR.- TNNV-AV HERNAN AREVALO 1
  2. 2. Aluminio Magnesio Aleación AERONAVE Diseñados para soportar ciertas cargas máximas. Cargas máximas de diseño ocurrencia una vez en su operatividad Cargas menores debidas a volar en turbulencia y maniobras ocurren miles de veces Las alas deben soportar cargas de aproximadam ente tres veces el peso del avión 2
  3. 3. Término general usado para describir el comportamiento de materiales sometidos a ciclos repetidos de tensión o deformación que ocasiona un deterioro del material que ocasiona una fractura progresiva”. Cargas intermitentes FATIGA No un efecto del tiempo Efecto de la repetición de solicitaciones 3
  4. 4. MANIFESTACION Y PROCESO Nucleación Propagación Rotura La superficie de la fractura tiene dos zonas características: a) Zona Lisa: aparece debido al roce por la propagación de la grieta a través de la sección b) Zona Rugosa: Aparece al romper la pieza por disminución de la sección efectiva sana ante el mismo valor de carga actuante. 4
  5. 5. Materiales resistentes y de mayor dureza A veces la fisura no se propaga No homogeneidad produce endurecimiento 5
  6. 6. La tensión alterna se superpone a una constante Variación sinusoidales 6
  7. 7. Empiezan a partir de puntos débiles No posee una vida definida Aplicar factores de seguridad 7
  8. 8. FATIGA MATERIAL DESGASTE  Corrosión  Degradación RUPTURA Perdida material POR QUÉ OCURRE EN AVIACIÓN Son varias las razones del porque se produce la fatiga del material pero entre las principales podemos mencionar:  AMBIENTE  TIPO DE CARGA APLICADA AL MATERIAL  LUBRICANTE UTILIZADO  TEMPERATURA  PRESENCIA DE PARTÍCULAS EXTRAÑAS.  COMPATIBILIDAD DE LAS PIEZAS DE ACOPLAMIENTO  TIEMPO DE USO O VIDA UTIL. 8
  9. 9. La Fatiga de material la podemos dividir por fases: INICIACIÓN  Una o más grietas se desarrollan en el material. Las grietas pueden aparecer en cualquier punto del material pero en general ocurren alrededor de alguna fuente de concentración de tensión y en la superficie exterior donde las fluctuaciones de tensión son más elevadas. PROPAGACIÓN  Alguna o todas las grietas crecen por efecto de las cargas. 9
  10. 10.  ROTURA La pieza continúa deteriorándose por el crecimiento de la grieta quedando tan reducida la sección neta de la pieza que es incapaz de resistir la carga desde un punto de vista estático produciéndose la rotura por fatiga. INICIACI ÓN PROPAGACI ÓN ROTURA 10
  11. 11. Diversos factores afectan el valor de la resistencia a la fatiga de un elemento mecánico, como ser: el tipo de material, su grado de aleación, método de fabricación, condiciones y atmósfera de trabajo, presencia de entallas, etc. 11
  12. 12. * Factor de carga: considera si la carga es axial, corte, torsión o combinación. * Concentración de tensión o presencia de entallas: se usa ante la presencia de entallas, agujeros o grietas en el material * Factor de tamaño: influye la forma y tamaño de la pieza. 12
  13. 13. * Factor de temperatura: la baja temperatura de operación puede generar problemas de fragilización del material o por el contrario, las altas temperaturas afectan cuando la tensión se aproxima a la de fluencia. * Factor de superficie: debido a que la pieza no tiene el grado de pulido y acabado de la pieza de laboratorio. 13
  14. 14. CRITERIOS DE DISEÑO Para calcular la VIDA REAL de una pieza la única forma es efectuar los ensayos necesarios Surgen así dos criterios de diseño: A) FALLA SEGURA (SAFE-FAIL): asegura que la falla de la pieza no afecte al resto del conjunto o estructura. B) VIDA ASEGURADA (SAFE-LIFE): asegura la vida del componente, sometido a la fatiga, durante determinado tiempo (o número de ciclos) de uso. Consideraciones: Evitar marcas de herramientas en las zonas críticas. Efectuar ensayos a escala y en condiciones reales Evitar los bordes agudos. 14
  15. 15. DAÑOS POR FATIGA Son los efectos de la aplicación sucesiva de varios ciclos a distintos niveles de tensión. Fisura con la aplicación de altos niveles de tensión, no se propagará rápidamente si luego se aplican tensiones bajas. Fisura con la aplicación de bajos niveles de tensión, se propagará rápidamente si luego se aplican tensiones altas. 15
  16. 16. Detección se aplica los métodos de: ensayo ,radiografía y ultrasónico El mantenimiento preventivo consiste en la aplicación de los métodos en sus zonas críticas, antes que tienda a alcanzar su longitud crítica. El remedio a la figuración consiste en remover el material adyacente a la fisura sin dejar concentración. 16
  17. 17. Ningún accidente ocurre por casualidad. Todos pueden evitarse. 17

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