Fatiga-1.pptx

INTEGRANTES:  Llanos Becerra Mario  Suarez Terán Antonio  Terrones Hernández José

INGENIERIA DE LOS MATERIALES

La fatiga de los materiales es un fenómeno

por el cual la rotura de los mismos, bajo cargas dinámicas cíclicas se produce mas fácilmente que con cargas estáticas.

CURVA S - N La curva s – n también llamada curva de WÖHLER, se obtiene a través de una serie de ensayos donde una probeta del material se somete

a

tensiones

cíclicas

con

una

amplitud

máxima

relativamente grande y se va contando los ciclos hasta la rotura.

INICIO Y PROPAGACION DE LA GRIETA El proceso de rotura por fatiga se desarrolla a partir del inicio de la grieta y se continua con su propagación y la rotura final. Iniciación del defecto microscópico superficial Área de crecimiento de la rotura por fatiga “Playas de Fatiga”

Área de fractura rápida

 INICIO La grietas que originan las roturas o fracturas casi siempre nuclean sobre la superficie en un punto donde existen concentraciones de tensión (originadas por diseño acabados).

INICIO

 PROPAGACION Una vez nucleada una grieta, entonces se propaga dependiendo la carga y la cantidad de ciclos aplicados.

Propagación

 ROTURA Al mismo tiempo que la grieta aumenta en anchura el extremo avanza por continua de formación. Se alcanza una dimensión critica de a grieta y se produce la rotura.

Rotura

 Grafico De La Grieta Crecimiento de grieta en función del numero de ciclos de tensión , N, para dos

niveles

de

tensión

diferente.

Obsérvese que, para un nivel de tensión

dado,

la

velocidad

de

crecimiento de grieta, da/Dn, aumenta

al hacerlo la longitud de la grieta y que, para una longitud de la grieta dada, como

𝒂𝟏 , a

crecimiento

de

significativamente

velocidad

grieta

al

aumenta

aumentar

magnitud de las tensiones.

de

la

Relación logarítmica entre la velocidad de crecimiento de grieta, da/Dn, y el incremento de factor de intensidad de tensiones,

K. La zona I corresponde a

la n propagación de grietas por fatiga. La zona II responde a una relación

lineal entre log(da/Dn) y log ( K). La zona

III representa el

crecimiento

inestable de grieta previo al fallo catastrófico.

VELOCIDAD DE PROPAGACION DE LA GRIETA Los resultados de los estudios de fatiga han mostrado que la vida de un componente puede relacionarse con la velocidad de crecimiento de la grieta. La velocidad de propagación de la grieta es una función del nivel de tensión y de la amplitud de la misma.

FACTORES QUE AFECTAN A LA FATIGA • Concentración De Tensiones:La resistencia a la fatiga se ve reducida por la presencia de puntos con concentración de tensión (en tallas, orificios, hendiduras). •

j

• Rugosidad Superficial:A menor rugosidad superficial mejor respuesta a la fatiga, pues la rugosidad superficial actúa como concentración de tensiones. •

h

• Estado Superficial:Tratamientos superficiales de endurecimiento (cementación, nitruración) incrementan la vida del material a fatiga. •

k

• Medio Ambiente:Ambientes agresivos (Corrosión) disminuyen la resistencia a la fatiga del material al incrementar la velocidad de propagación de la grieta.

RESUMEN o Piezas que están sometidas a esfuerzos variables fallan a cargas inferiores a las consideradas con esfuerzos constantes. o Es necesario considerar la rotura por fatiga en aquellas piezas donde las cargas aplicadas varían con el tiempo.

o La curvas de fatiga permiten determinar e limite de fatiga en su defecto la resistencia de la fática para un numero de vueltas considerado. o El análisis de la sección de fracturas permite determinar el nivel de tensiones aplicadas y causantes de la rotura del material.

A mediados de los años 50 dos aviones Comet De Havilland fallaron catastróficamente a elevada altitud y las investigaciones exhaustivas llevadas a cabo, revelaron que los fallos se originaron a partir de grietas de fatiga muy pequeñas cerca de las aberturas de las ventanas en el fuselaje.

Despresurización

Presurización