“SOLIDWORKS- PRUEBA DE FATIGA”

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INSTITUTO TECNOLÓGICO NACIONAL DE QUERÉTARO

DEPARTAMENTO DE METAL – MECÁNICA

INGENIERÍA EN MATERIALES

“SOLIDWORKS- PRUEBA DE FATIGA”

MATERIA: ANÁLISIS DE FALLAS.

PRESENTA:

ANDREA ALFARO BARAJAS

ANDREA JACQUELINE CANALES MONTOYA

SERGIO ARMANDO BELMONTES SALAZAR

19 DE MAYO DEL 2016

OBJETIVOS

• Observar en la pieza el comportamiento mecánico al ser sometida a fatiga.
• Observar la falla de fatiga.
• Determinar el número de ciclos con el cual se presenta la falla por fatiga

INTRODUCCIÓN

La vida a fatiga se puede definir como el "fallo debido a cargas repetitivas” que incluye la iniciación y propagación de una grieta o conjunto de grietas hasta el fallo final por fractura". El análisis de fatiga estructural es una herramienta para evaluar la validez de un diseño, o su durabilidad, bajo condiciones de carga simples o complejas conocidas como cargas de servicio. La mayoría de las fallas por fatiga, comienzan en la superficie y progresan inicialmente de una manera lenta; después de que la minúscula muesca o fisura ha crecido considerablemente por la tensión, rotación o flexión, la fractura ocurre de repente. El esfuerzo cíclico puede ocurrir como resultado de rotación, flexión o tensión y es de precisar que aun cuando el esfuerzo esté por debajo del límite elástico, el material puede fallar después de numerosas aplicaciones de dicho esfuerzo.

En esta práctica se observará el comportamiento que tienen los ciclos de carga a 20Mpa en un hierro dúctil.

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Figura 1. Fatiga de un material

METODOLOGÍA

Crear la base

1. Seleccionar el icono de pieza
2. Hacer clic en croquis

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1. Seleccionar front (alzado)
2. Hacer clic en rectángulo

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1. Hacer clic en el origen de croquis para inicial el rectángulo
2. Darle dimensiones 25x25mm

Extrusión de la base

1. Extruir en la barra de herramientas de operaciones

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1. Extruir a 500mm

Definir material

1. Seleccionar hierro dúctil

Definir cargas

1. Agregar nuevo estudio y seleccionar la carga a aplicar.
2. Observar en 3D

Estudio

1. Crear malla
2. Aplicar presión de 25 MPa
3. Ejecutar
4. Seleccionar simulación.

RESULTADOS

Además de la simulación de obtener la simulación gráfica del comportamiento del material sometido a fatiga, se obtuvo una gráfica S-N.

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Figura 2. Deformaciones unitarias

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Figura 3. Desplazamiento del material

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Figura 5. Tensiones del material

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Figura 6. Daño al material

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Figura 7. Vida del material

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Figura 8. Curvas de fatiga de hierro maleable.

CONCLUSIONES

• Se observan los ciclos de carga en el material
• Al obtener la gráfica S-N se puede interpretar los ciclos que el material puede resistir antes de su fractura.
• De acuerdo a la gráfica presentada en la figura 8, Se deduce que la pieza falló en una cantidad de 107 ciclos.
• Se puede decir que el material resiste de buena manera el sometimiento a cargas cíclicas, ya que sobrepasa la cantidad de 106 ciclos, que es el punto donde se puede decir que la pieza puede tener vida infinita.

BIBLIOGRAFÍA

• http://www.iberisa.com/soporte/fatiga/intro.htm
• http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/2542_fatiga.pdf 

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