La fatiga es un proceso de agrietamiento progresivo que ocurre en un material sometido a cargas repetitivas o fluctuantes menores a su resistencia máxima y que culmina en la fractura. La presentación define la fatiga, describe la prueba de fatiga y explica las etapas de nucleación, propagación y fractura final de una grieta por fatiga. También identifica algunos componentes comunes que son propensos a fallar por fatiga.
El documento define la fatiga como un proceso de agrietamiento progresivo causado por cargas repetitivas menores a la resistencia del material. Explica que la fatiga ocurre en 3 etapas: nucleación de grietas, propagación de grietas, y fractura final. También describe la prueba de fatiga y factores que influyen en la resistencia a la fatiga como el tamaño, microestructura, y concentración de esfuerzos. Componentes como partes de aviones, vehículos, y maquinaria son propensos a fallar por fatiga.
El documento trata sobre el tema de la fatiga de materiales. Explica que la fatiga ocurre cuando piezas sometidas a cargas cíclicas eventualmente fallan aun cuando las tensiones sean menores que los límites estáticos. La fatiga ocurre en tres fases: iniciación de grietas, propagación de grietas y rotura final. También describe la curva S-N que relaciona la tensión cíclica con el número de ciclos antes de la rotura y menciona algunas limitaciones del análisis de fatiga.
El documento describe el proceso de fatiga de materiales, incluyendo su definición, causas, etapas y factores. La fatiga ocurre cuando un material es sometido a fuerzas repetidas y puede conducir al agrietamiento y ruptura del material. Se mencionan ejemplos históricos de fallas por fatiga y métodos para medir la resistencia a la fatiga de diferentes materiales.
Este documento trata sobre la fatiga de materiales. Explica que la fatiga es el deterioro progresivo de un material causado por cargas variables que causan grietas y fractura. Describe los procesos de iniciación, propagación y fractura de grietas por fatiga y métodos para medir la resistencia a la fatiga como las curvas S-N. También cubre conceptos como el límite de fatiga y la relación entre resistencia a la fatiga y resistencia a la tracción.
Este documento presenta los resultados de una prueba de fatiga por rotación realizada en el laboratorio. La prueba sometió probetas de acero 1020 a cargas cíclicas variables mientras giraban para analizar su comportamiento bajo fatiga. Los resultados mostraron que a mayor carga aplicada, menor era el número de ciclos que la probeta podía soportar antes de fallar, es decir, que la carga y el número de ciclos son inversamente proporcionales. Adicionalmente, la prueba concluyó que la resistencia a la fat
El documento trata sobre las propiedades mecánicas de los materiales, en particular sobre la mecánica de la fractura. Explica que la fractura ocurre como resultado del proceso de deformación plástica y puede ser dúctil o frágil. También describe las características microestructurales de la fractura en diferentes materiales como metales, cerámicas y vidrios. Por último, analiza conceptos como la fatiga de materiales y la fluencia viscosa que ocurre cuando un material se somete a altas temperaturas durante largos períodos de tiempo.
Este documento presenta información sobre un curso de fractura y mecánica de fractura. Explica conceptos clave como los diferentes tipos de fallas como sobrecarga, fatiga, corrosión y fluencia. También describe la importancia de analizar fracturas para prevenir fallas futuras y las grandes pérdidas que pueden ocurrir debido a fracturas catastróficas. Finalmente, introduce conceptos de tenacidad a la fractura y cómo la presencia de defectos puede causar esfuerzos localizados altos y fractura.
Este documento trata sobre la fatiga de los metales. Explica que la fatiga ocurre cuando un material se rompe bajo cargas cíclicas a valores de tensión más bajos que los que causarían una rotura estática. Describe los tres pasos del proceso de rotura por fatiga: 1) la iniciación de una grieta, 2) la propagación de la grieta bajo cargas cíclicas, y 3) la rotura final cuando la sección queda demasiado debilitada. También cubre temas como los diferentes tipos de ciclos de tensión y
El documento define la fatiga como un proceso de agrietamiento progresivo causado por cargas repetitivas menores a la resistencia del material. Explica que la fatiga ocurre en 3 etapas: nucleación de grietas, propagación de grietas, y fractura final. También describe la prueba de fatiga y factores que influyen en la resistencia a la fatiga como el tamaño, microestructura, y concentración de esfuerzos. Componentes como partes de aviones, vehículos, y maquinaria son propensos a fallar por fatiga.
El documento trata sobre el tema de la fatiga de materiales. Explica que la fatiga ocurre cuando piezas sometidas a cargas cíclicas eventualmente fallan aun cuando las tensiones sean menores que los límites estáticos. La fatiga ocurre en tres fases: iniciación de grietas, propagación de grietas y rotura final. También describe la curva S-N que relaciona la tensión cíclica con el número de ciclos antes de la rotura y menciona algunas limitaciones del análisis de fatiga.
El documento describe el proceso de fatiga de materiales, incluyendo su definición, causas, etapas y factores. La fatiga ocurre cuando un material es sometido a fuerzas repetidas y puede conducir al agrietamiento y ruptura del material. Se mencionan ejemplos históricos de fallas por fatiga y métodos para medir la resistencia a la fatiga de diferentes materiales.
Este documento trata sobre la fatiga de materiales. Explica que la fatiga es el deterioro progresivo de un material causado por cargas variables que causan grietas y fractura. Describe los procesos de iniciación, propagación y fractura de grietas por fatiga y métodos para medir la resistencia a la fatiga como las curvas S-N. También cubre conceptos como el límite de fatiga y la relación entre resistencia a la fatiga y resistencia a la tracción.
Este documento presenta los resultados de una prueba de fatiga por rotación realizada en el laboratorio. La prueba sometió probetas de acero 1020 a cargas cíclicas variables mientras giraban para analizar su comportamiento bajo fatiga. Los resultados mostraron que a mayor carga aplicada, menor era el número de ciclos que la probeta podía soportar antes de fallar, es decir, que la carga y el número de ciclos son inversamente proporcionales. Adicionalmente, la prueba concluyó que la resistencia a la fat
El documento trata sobre las propiedades mecánicas de los materiales, en particular sobre la mecánica de la fractura. Explica que la fractura ocurre como resultado del proceso de deformación plástica y puede ser dúctil o frágil. También describe las características microestructurales de la fractura en diferentes materiales como metales, cerámicas y vidrios. Por último, analiza conceptos como la fatiga de materiales y la fluencia viscosa que ocurre cuando un material se somete a altas temperaturas durante largos períodos de tiempo.
Este documento presenta información sobre un curso de fractura y mecánica de fractura. Explica conceptos clave como los diferentes tipos de fallas como sobrecarga, fatiga, corrosión y fluencia. También describe la importancia de analizar fracturas para prevenir fallas futuras y las grandes pérdidas que pueden ocurrir debido a fracturas catastróficas. Finalmente, introduce conceptos de tenacidad a la fractura y cómo la presencia de defectos puede causar esfuerzos localizados altos y fractura.
Este documento trata sobre la fatiga de los metales. Explica que la fatiga ocurre cuando un material se rompe bajo cargas cíclicas a valores de tensión más bajos que los que causarían una rotura estática. Describe los tres pasos del proceso de rotura por fatiga: 1) la iniciación de una grieta, 2) la propagación de la grieta bajo cargas cíclicas, y 3) la rotura final cuando la sección queda demasiado debilitada. También cubre temas como los diferentes tipos de ciclos de tensión y
Este documento trata sobre la fatiga de materiales y su aplicación en el análisis y diseño de elementos de máquinas. Explica el origen de la fatiga y cómo se produce la fractura por fatiga en tres etapas: iniciación de microgrietas, propagación de macrogrietas y fractura final. También describe criterios como Soderberg, Goodman y Gerber para predecir la vida útil ante cargas cíclicas variables basándose en datos de resistencia a la fatiga. Finalmente, resume los principales métodos de análisis de fatiga-vida como
Este documento presenta una introducción al estudio de la fatiga en ingeniería mecánica. Explica que la fatiga ocurre cuando las piezas están sujetas a cargas variables en el tiempo y conduce a fallas repentinas. Describe que la fatiga comienza con una microgrieta que crece gradualmente debido a los esfuerzos cíclicos hasta que el área se reduce lo suficiente como para causar una ruptura. También discute que la resistencia a la fatiga depende de factores como las concentraciones de esfuerzo, el tamaño de la pieza y
El documento describe el fenómeno de la fatiga de materiales, que ocurre cuando un material se rompe después de un número de ciclos de carga variable aunque la carga sea menor que la necesaria para romperlo estáticamente. Explica que la fatiga ocurre en tres etapas: iniciación de grietas, propagación gradual de grietas y fractura súbita. También describe tres criterios (Soderberg, Gerber y Goodman) para analizar la resistencia a fatiga de piezas sometidas a tensiones variables.
Este documento trata sobre la mecánica de la fractura por fatiga. Explica que la fatiga ocurre cuando un metal se somete a ciclos de esfuerzo repetidos, lo que eventualmente causa que su estructura falle. Describe el proceso general de fatiga, incluyendo la nucleación e iniciación de grietas, la propagación inicial y la propagación final hasta la rotura. También cubre temas como la relación entre el número de ciclos y la vida útil, y la ecuación de Paris para modelar el crecimiento de grietas por fatiga
Este documento describe la fatiga de materiales, que es el deterioro progresivo causado por esfuerzos cíclicos variables que causan grietas y fractura. Explica que la vida útil a fatiga se define como el fallo debido a cargas repetitivas que incluyen la iniciación y propagación de grietas. También describe factores como el tipo de tensión, pruebas de fatiga como la flexión rotativa, y métodos para medir la resistencia a la fatiga como las curvas S-N.
Este documento presenta una introducción a los conceptos fundamentales de la fatiga de materiales y los factores de corrección utilizados en el análisis de fatiga. Explica las etapas de la fatiga, incluida la nucleación y propagación de grietas, y resume los descubrimientos históricos clave. Luego detalla los valores teóricos de resistencia a la fatiga, el factor de tamaño, el factor de superficie y el factor de carga, que se utilizan para corregir los resultados de las pruebas de fatiga.
Los tres párrafos describen la fatiga mecánica y sus fases. La fatiga es el fallo de un material debido a cargas repetitivas que ocurren a niveles inferiores al límite elástico. Esto conduce a tres fases: la nucleación de grietas, la propagación de grietas bajo cargas repetidas y la rotura final. Los ensayos de fatiga someten probetas a cargas repetidas de tracción, compresión, flexión o torsión para determinar su resistencia a la fatiga.
Este documento trata sobre un ensayo de fatiga realizado por un grupo de estudiantes. Explica los objetivos del ensayo, los tipos de tensiones aplicadas, cómo se realiza la prueba de fatiga mediante la curva S-N, y los factores que afectan la fatiga como el diseño, tratamientos superficiales y el medio ambiente.
Este documento trata sobre el diseño de piezas de acero sometidas a fatiga. Explica que la fatiga es el proceso por el cual pequeñas grietas se propagan bajo cargas cíclicas hasta causar la rotura. Detalla los factores que afectan la resistencia a la fatiga como el tamaño de la pieza, los tratamientos superficiales, la temperatura y la corrosión. También describe los métodos de cálculo para estructuras sometidas a cargas dinámicas como puentes, torres y aerogeneradores.
Este documento trata sobre el tema de la fatiga en materiales aeronáuticos. Explica conceptos clave como carga cíclica, fatiga, diagrama de Wöhler, límite de fatiga, entre otros. También describe el proceso de fatiga que incluye las etapas de nucleación, propagación y rotura. Finalmente, presenta diferentes factores que afectan la resistencia a la fatiga de los materiales como concentración de tensiones, corrosión y tensiones residuales.
Este documento trata sobre la resistencia a la fatiga de los materiales. Explica los diagramas de esfuerzo-número de ciclos y los factores que afectan el límite de resistencia a la fatiga. También cubre esfuerzos combinados fluctuantes, teorías de falla para materiales dúctiles y frágiles, y cómo la superficie y corrosión afectan la resistencia a la fatiga.
Este documento presenta información sobre la mecánica de fractura y la tenacidad a la fractura. Explica conceptos clave como las diferentes causas de falla de materiales como sobrecarga de tensión, propagación de grietas frágiles, fatiga y corrosión bajo tensión. También define la tenacidad a la fractura y su importancia para entender cómo fallan los materiales en condiciones de servicio, especialmente cuando el estrés es menor que la resistencia a la fluencia. Finalmente, destaca que la tenacidad a la fractura depende de la resp
Este documento presenta una lección sobre fracturas. Explica los tres tipos de fracturas (quebradizas, dúctiles y por fatiga) y las condiciones que las causan (cargas de impacto, sobrecargas y cargas cíclicas). También describe las características de las superficies de las fracturas y cómo estas pueden usarse para clasificar los tipos de fractura. El objetivo es que los estudiantes aprendan a identificar los tipos de fractura y sus causas.
El documento trata sobre el análisis de fatiga en diseño mecánico. Explica que la fatiga ocurre cuando un elemento se somete a cargas variables repetidas y puede fallar con una carga menor que la estática. Presenta los conceptos de límite de fatiga, diagrama de Wohler, regímenes de fatiga y modelos de falla. También cubre factores que modifican la resistencia a la fatiga como superficie, tamaño, carga, temperatura, confiabilidad y efectos varios.
Este documento trata sobre el fenómeno de fatiga en ingeniería mecánica. Explica que la fatiga ocurre cuando hay cargas cíclicas que causan deformación elástica y plástica repetida, lo que eventualmente inicia una grieta. Discuten métodos para predecir la vida útil bajo fatiga controlada por tensión o deformación. También cubre temas como endurecimiento o ablandamiento cíclico de materiales sometidos a cargas repetidas.
El ensayo de compresión evalúa la resistencia de un material ante una carga axial mediante la medición del esfuerzo o carga máxima que puede soportar antes de deformarse permanentemente. El documento describe el procedimiento del ensayo de compresión según normas ASTM y analiza los resultados de un ensayo realizado para determinar el módulo de Young y límite de fluencia de un acero 4140.
Este documento trata sobre la fatiga de materiales. Explica que la fatiga de materiales ocurre cuando un material es sometido a cargas repetidas o cíclicas, lo que puede causar pequeñas grietas que eventualmente conducen a la ruptura del material. Describe las etapas del proceso de fatiga, incluida la formación inicial de grietas microscópicas y su propagación hasta alcanzar un tamaño crítico que causa la ruptura. También discute las teorías históricas sobre la fatiga y los factores que influyen en
El documento describe diferentes tipos de ensayos para evaluar la resistencia y fragilidad de los metales bajo condiciones estáticas y dinámicas. Explica que los ensayos de choque son importantes para determinar cómo los materiales se comportan ante cargas repentinas e impactos. Describe los métodos de ensayo de choque de Charpy y de flexión, y los factores que afectan la fragilidad de los metales como la velocidad de deformación, el estado de tensiones y la temperatura.
El documento trata sobre los diferentes tipos de desgaste y falla que pueden ocurrir en máquinas, incluyendo la fatiga, el desgaste por fatiga, la corrosión y el desgaste por corrosión. Explica las causas y factores que contribuyen a cada uno de estos tipos de desgaste y falla, así como los diferentes ensayos y teorías utilizadas para analizarlos. Finalmente, incluye una referencia bibliográfica.
Este documento trata sobre la fatiga de materiales y su aplicación en el análisis y diseño de elementos de máquinas. Explica el origen de la fatiga y cómo se produce la fractura por fatiga en tres etapas: iniciación de microgrietas, propagación de macrogrietas y fractura final. También describe criterios como Soderberg, Goodman y Gerber para predecir la vida útil ante cargas cíclicas variables basándose en datos de resistencia a la fatiga. Finalmente, resume los principales métodos de análisis de fatiga-vida como
Este documento presenta una introducción al estudio de la fatiga en ingeniería mecánica. Explica que la fatiga ocurre cuando las piezas están sujetas a cargas variables en el tiempo y conduce a fallas repentinas. Describe que la fatiga comienza con una microgrieta que crece gradualmente debido a los esfuerzos cíclicos hasta que el área se reduce lo suficiente como para causar una ruptura. También discute que la resistencia a la fatiga depende de factores como las concentraciones de esfuerzo, el tamaño de la pieza y
El documento describe el fenómeno de la fatiga de materiales, que ocurre cuando un material se rompe después de un número de ciclos de carga variable aunque la carga sea menor que la necesaria para romperlo estáticamente. Explica que la fatiga ocurre en tres etapas: iniciación de grietas, propagación gradual de grietas y fractura súbita. También describe tres criterios (Soderberg, Gerber y Goodman) para analizar la resistencia a fatiga de piezas sometidas a tensiones variables.
Este documento trata sobre la mecánica de la fractura por fatiga. Explica que la fatiga ocurre cuando un metal se somete a ciclos de esfuerzo repetidos, lo que eventualmente causa que su estructura falle. Describe el proceso general de fatiga, incluyendo la nucleación e iniciación de grietas, la propagación inicial y la propagación final hasta la rotura. También cubre temas como la relación entre el número de ciclos y la vida útil, y la ecuación de Paris para modelar el crecimiento de grietas por fatiga
Este documento describe la fatiga de materiales, que es el deterioro progresivo causado por esfuerzos cíclicos variables que causan grietas y fractura. Explica que la vida útil a fatiga se define como el fallo debido a cargas repetitivas que incluyen la iniciación y propagación de grietas. También describe factores como el tipo de tensión, pruebas de fatiga como la flexión rotativa, y métodos para medir la resistencia a la fatiga como las curvas S-N.
Este documento presenta una introducción a los conceptos fundamentales de la fatiga de materiales y los factores de corrección utilizados en el análisis de fatiga. Explica las etapas de la fatiga, incluida la nucleación y propagación de grietas, y resume los descubrimientos históricos clave. Luego detalla los valores teóricos de resistencia a la fatiga, el factor de tamaño, el factor de superficie y el factor de carga, que se utilizan para corregir los resultados de las pruebas de fatiga.
Los tres párrafos describen la fatiga mecánica y sus fases. La fatiga es el fallo de un material debido a cargas repetitivas que ocurren a niveles inferiores al límite elástico. Esto conduce a tres fases: la nucleación de grietas, la propagación de grietas bajo cargas repetidas y la rotura final. Los ensayos de fatiga someten probetas a cargas repetidas de tracción, compresión, flexión o torsión para determinar su resistencia a la fatiga.
Este documento trata sobre un ensayo de fatiga realizado por un grupo de estudiantes. Explica los objetivos del ensayo, los tipos de tensiones aplicadas, cómo se realiza la prueba de fatiga mediante la curva S-N, y los factores que afectan la fatiga como el diseño, tratamientos superficiales y el medio ambiente.
Este documento trata sobre el diseño de piezas de acero sometidas a fatiga. Explica que la fatiga es el proceso por el cual pequeñas grietas se propagan bajo cargas cíclicas hasta causar la rotura. Detalla los factores que afectan la resistencia a la fatiga como el tamaño de la pieza, los tratamientos superficiales, la temperatura y la corrosión. También describe los métodos de cálculo para estructuras sometidas a cargas dinámicas como puentes, torres y aerogeneradores.
Este documento trata sobre el tema de la fatiga en materiales aeronáuticos. Explica conceptos clave como carga cíclica, fatiga, diagrama de Wöhler, límite de fatiga, entre otros. También describe el proceso de fatiga que incluye las etapas de nucleación, propagación y rotura. Finalmente, presenta diferentes factores que afectan la resistencia a la fatiga de los materiales como concentración de tensiones, corrosión y tensiones residuales.
Este documento trata sobre la resistencia a la fatiga de los materiales. Explica los diagramas de esfuerzo-número de ciclos y los factores que afectan el límite de resistencia a la fatiga. También cubre esfuerzos combinados fluctuantes, teorías de falla para materiales dúctiles y frágiles, y cómo la superficie y corrosión afectan la resistencia a la fatiga.
Este documento presenta información sobre la mecánica de fractura y la tenacidad a la fractura. Explica conceptos clave como las diferentes causas de falla de materiales como sobrecarga de tensión, propagación de grietas frágiles, fatiga y corrosión bajo tensión. También define la tenacidad a la fractura y su importancia para entender cómo fallan los materiales en condiciones de servicio, especialmente cuando el estrés es menor que la resistencia a la fluencia. Finalmente, destaca que la tenacidad a la fractura depende de la resp
Este documento presenta una lección sobre fracturas. Explica los tres tipos de fracturas (quebradizas, dúctiles y por fatiga) y las condiciones que las causan (cargas de impacto, sobrecargas y cargas cíclicas). También describe las características de las superficies de las fracturas y cómo estas pueden usarse para clasificar los tipos de fractura. El objetivo es que los estudiantes aprendan a identificar los tipos de fractura y sus causas.
El documento trata sobre el análisis de fatiga en diseño mecánico. Explica que la fatiga ocurre cuando un elemento se somete a cargas variables repetidas y puede fallar con una carga menor que la estática. Presenta los conceptos de límite de fatiga, diagrama de Wohler, regímenes de fatiga y modelos de falla. También cubre factores que modifican la resistencia a la fatiga como superficie, tamaño, carga, temperatura, confiabilidad y efectos varios.
Este documento trata sobre el fenómeno de fatiga en ingeniería mecánica. Explica que la fatiga ocurre cuando hay cargas cíclicas que causan deformación elástica y plástica repetida, lo que eventualmente inicia una grieta. Discuten métodos para predecir la vida útil bajo fatiga controlada por tensión o deformación. También cubre temas como endurecimiento o ablandamiento cíclico de materiales sometidos a cargas repetidas.
El ensayo de compresión evalúa la resistencia de un material ante una carga axial mediante la medición del esfuerzo o carga máxima que puede soportar antes de deformarse permanentemente. El documento describe el procedimiento del ensayo de compresión según normas ASTM y analiza los resultados de un ensayo realizado para determinar el módulo de Young y límite de fluencia de un acero 4140.
Este documento trata sobre la fatiga de materiales. Explica que la fatiga de materiales ocurre cuando un material es sometido a cargas repetidas o cíclicas, lo que puede causar pequeñas grietas que eventualmente conducen a la ruptura del material. Describe las etapas del proceso de fatiga, incluida la formación inicial de grietas microscópicas y su propagación hasta alcanzar un tamaño crítico que causa la ruptura. También discute las teorías históricas sobre la fatiga y los factores que influyen en
El documento describe diferentes tipos de ensayos para evaluar la resistencia y fragilidad de los metales bajo condiciones estáticas y dinámicas. Explica que los ensayos de choque son importantes para determinar cómo los materiales se comportan ante cargas repentinas e impactos. Describe los métodos de ensayo de choque de Charpy y de flexión, y los factores que afectan la fragilidad de los metales como la velocidad de deformación, el estado de tensiones y la temperatura.
El documento trata sobre los diferentes tipos de desgaste y falla que pueden ocurrir en máquinas, incluyendo la fatiga, el desgaste por fatiga, la corrosión y el desgaste por corrosión. Explica las causas y factores que contribuyen a cada uno de estos tipos de desgaste y falla, así como los diferentes ensayos y teorías utilizadas para analizarlos. Finalmente, incluye una referencia bibliográfica.
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puntos geográficos y facilitando el flujo de bienes y personas.
1. Equipo 6
Fatiga
Carrasco Villegas Luis Fernando
González Cota Pablo Joaquín
Higuera Gonzales Jesús Abel
Ruiz Soto Adolfo Uriel
Rubio Chavez Sergio Ivan
03 de marzo del 2016
2. Objetivo
Definir que es la fatiga, describir la prueba de fatiga y explicar
la naturaleza de la resistencia a la fatiga.
3. Introducción
En esta presentación se mostrara la propiedad mecánica de los materiales
llamada la fatiga la cual, es un fenómeno reconocido desde los principios
del siglo XIX estructuras mecánicas y mecanismos a gran escala.
La fractura aparentemente frágil de las piezas que fallaban por fatiga, en
aquel tiempo se interpreto como una cristalización del metal durante el
uso que lo volvía frágil como el vidrio y hacia que fracturara bajo cargas o
impactos súbitos.
Gracias a Wholer (1860), se supo que la fatiga no alteraba las propiedades
del material, sino que era un proceso de agrietamiento paulatino
producido por la acción de cargas repetitivas, introduciendo formalmente
el concepto de la fatiga
4. Fatiga
La fatiga es un proceso de agrietamiento progresivo que
culmina en la fractura de un material sujeto a cargas
repetitivas o fluctuantes, cuyo valor máximo es menor a la
resistencia a la tensión. Las fracturas por fatiga inician como
grietas que crecen bajo la acción de esfuerzos fluctuantes
hasta que alcanzan su tamaño critico y sobreviene la fractura
final.
5. La fatiga, en sus etapas inicial e intermedia, no produce cambios aparentes en la
geometría ni en la microestructura del material y las grietas producidas son muy
finas, lo que la hace muy difícil de detectar anticipadamente, de ahí su
peligrosidad. Se estima que mas del 50% de las fallas en componentes mecánicos
se deben a la fatiga.
6. Tres condiciones para que ocurra la fatiga
1. un esfuerzo de tensión, suficientemente alto pero menor que la resistencia
ultima del material.
2. una variación o fluctuación del esfuerzo mayor a un valor dado llamado limite de
fatiga.
3. Un numero suficiente de ciclos de carga.
7. Lo importante en la fatiga no es tanto si esta ocurrirá
o no, sino en cuanto tiempo o numero de ciclos se
presentara y si ese tiempo o numero de ciclos es
mayor que la vida esperada de servicio del
componente.
lo anterior hace que la fatiga sea evaluada en
términos del tiempo o números de ciclos que tarda en
ocurrir la fractura final, definiendo esa cantidad como
la vida de la fatiga. Así, en ciertos casos, es probable
que la fatiga ocurra después de algún tiempo, pero si
la vida en fatiga es mayor que la vida esperada,
entonces lo mas probable es que el componente falle
por algún otro mecanismo antes que por la fatiga.
9. Etapa 1
Nucleación de grietas. También es
llamada etapa de daño interno y se
presenta en ausencia de concentradores
de esfuerzos. En esta etapa la
deformación cíclica produce una
alteración de la subestructura de
dislocaciones que conduce a la
formación de discontinuidades
geométricas. Que posteriormente se
desarrollaran grietas.
10. Etapa 2
Propagación de grietas. Para la mayoría
de los casos reales, la fatiga transcurre
como la propagación de una grieta
estable en el material, ya sea por la
presencia de concentradores de
esfuerzos o porque la nucleación de
grietas es acelerada por algún medio.
11. Etapa 3
Fractura final, cuando la grieta esta
próxima a alcanzar su tamaño critico, la
fractura comienza a ocurrir por una
combinación de fatiga y formas de
fractura estática, como la fractura por
clivaje o por coalescencia del material y
con una gran influencia de la
microestructura del estado de esfuerzos.
12. Las grietas por fatiga se inician en la
superficie del material por lo que debe
evitarse en lo posible ralladuras y arañazos
en las superficies de buen acabado
13. Factores principales que influyen en la
fatiga
Concentración de esfuerzos
Estado de esfuerzos y deformaciones
Tamaño
Microestructura
Propiedades mecánicas
Temperatura
Ambiente
Acabado superficial
Etc.
15. Fatiga térmica
La fatiga térmica se induce normalmente a temperaturas elevadas debido a
tensiones térmicas fluctuantes; no es necesario que estén presentes tensiones
mecánicas de origen externo. La causa de estas tensiones térmicas es la
restricción a la dilatación y o contracción que normalmente ocurren en piezas
estructurales sometidas a variaciones de temperatura. La magnitud de la
tensión térmica resultante debido a un cambio de temperatura depende del
coeficiente de dilatación térmica y del módulo de elasticidad. Se rige por la
siguiente expresión:
16. Fatiga estática (corrosión-
fatiga)
La fatiga con corrosión ocurre por acción de una tensión cíclica
y ataque químico simultáneo. Lógicamente los medios
corrosivos tienen una influencia negativa y reducen la vida a
fatiga, incluso la atmósfera normal afecta a algunos materiales.
A consecuencia pueden producirse pequeñas fisuras o
picaduras que se comportarán como concentradoras de
tensiones originando grietas. La de propagación también
aumenta en el medio corrosivo puesto que el medio corrosivo
también corroerá el interior de la grieta produciendo nuevos
concentradores de tensión.
17.
18. Ensayo de fatiga
El ensayo de fatiga más universal, por la sencillez de la máquina de ensayo,
es el de flexión rotativa, Consiste en un motor que arrastra un eje giratorio,
sobre el que se monta una probeta que queda en voladizo. Sobre este
extremo volado, gravita una carga P, la que se mantiene sin giro por el
rodamiento que las liga.
19. La máquina para ensayos de fatiga debe permitir
el control y registro de los parámetros de ensayo,
siguientes:
Cargas aplicadas, F.
Contador de vuelta de la probeta, n.
Velocidad angular, rpm.
20. Un procedimiento de ensayo de fatiga típico sería el siguiente:
a)
Elaborar probetas cilíndricas de acero AE 275 para ensayos de fatiga de flexión
rotativa, según norma UNE 7118.
b)
Calcular la carga Fi que induce tensiones axiales si en la generatriz de la probeta en su
sección de empotramiento, S, del orden de x% del límite elástico Le. Considerar el
valor obtenido en el ensayo de tracción.
c)
Someter la probeta a tensiones si, mediante la carga Fi, controlando, mediante
paradas secuenciales, la iniciación de la grieta de fatiga. Registrar los ciclos ngi que
determinan la iniciación de esta grieta.
d)
Proseguir el ensayo registrando, mediante paradas secuenciales, el tamaño de la
grieta y el número de ciclos nci transcurridos hasta la aparición de la fractura total.
e)
Observar las fracturas de fatiga.
f)
Realizar esta secuencia para las cargas Fi que inducen tensiones de 30, 40, 50, 60 y
80% del límite elástico, Le.
23. Los datos indican que mientras el material puede resistir un esfuerzo de 800MPa
(T.S.) en una sola carga (N=1), se fracturara despues de 10,000 aplicaciones
de un esfuerzo de menos de 600MPa.
La Resistencia a la fatiga casi siempre cae a un cuarto de la resitencia a la
tension.
Cuando el numero de ciclos llega a N=10^8 se toma a N como infinito.
24. Componentes estructurales candidatos a la
fatiga
Partes estructurales de aviones
Partes de suspensión, dirección y frenos de vehículos terrestres.
Toda clase de motores.
Pistones y prensas hidráulicas.
Estructuras de puentes y edificios.
Partes de maquinaria.
Gruas, elevadores, y equipos de movimiento de materiales.
bombas-.
Trubinas.
Tuberias.
Etc.
27. conclusión
Con esta investigación aprendimos que conocer el limite de
fatiga de los materiales nos ayudara a diseñar diferentes
elementos con mayor precisión y exactitud, que son
indispensables a la hora de construir cualquier estructura,
mecanismo o cualquier elemento que se pudiera diseñar.
En el ensayo de fatiga, una probeta estándar del material es sometida a esfuerzo cíclicos de tensión y compresión para registrar el numero de ciclos que puede soportar sin que se produzca la falla. A partir del ensayo, se obtiene la curva S-N de esfuerzo aplicado S y numero N de ciclos de carga. El numero máximo de ciclos en el ensayo es 10*8. el esfuerzo S graficado puede ser el esfuerzo máximo, esfuerzo mínimo o el esfuerzo variable.