Ensayo De Flexion

Introducción:

Una de las causas más comunes de falla de los materiales en Aeronáutica se debe a la Fatiga

del material. Los materiales sometidos a cargas fluctuantes o repetidas tienden a desarrollar un

comportamiento característico que difiere fundamentalmente del comportamiento bajo cargas

constantes. Este “comportamiento diferente” se llama Fatiga.

Llamaremos fatiga al “fenómeno que afecta la resistencia de las piezas cuando se las somete

a un número más o menos grande de solicitaciones repetidas de una cierta amplitud”. La idea

clave es que la solicitación (carga o deformación) debe variar en el tiempo para obtener fatiga

como posible causa de falla.

Podemos definir a la fatiga de los materiales como el “deterioro que se desarrolla bajo la

acción de ciclos repetidos de carga o deformación de cierta amplitud, en una determinada pieza”;

este deterioro se manifiesta en fisuración y eventualmente rotura.

Si bien la Fatiga se desarrolla en todos los materiales (incluyendo metales, plástico, gomas,

hormigón, etc.), nuestro estudio se concentrará en metales, tales como aceros o aleaciones

livianas (aunque se está haciendo cada vez más necesario conocer el comportamiento en

plásticos y materiales compuestos en fatiga pues el diseño aeronáutico recurre cada vez más a

este tipo materiales). No obstante, los mecanismos involucrados en la producción de fatiga

pueden diferir en los diversos materiales.

La fuente principal de Fatiga son las no homogeneidades de los materiales. Todos los

materiales, aún los cristales más perfectos, tienen imperfecciones de muchos tipos, de modo tal

que ningún material puede ser considerado perfectamente homogéneo. Bajo cargas repetidas el

efecto de las no homogeneidades se ve enfatizado.

Es sabido que un material sometido a tensiones repetidas o fluctuantes fallará a una tensión

mucho más baja que la necesaria para producir la fractura con una sola aplicación de carga. Esto

se debe a la Fatiga que se produce principalmente tres efectos: pérdida de resistencia, pérdida de

ductilidad, y aumento en la incertidumbre en cuanto a la resistencia y a la duración (vida en

servicio) del material.

La acción de la Fatiga se puede observar en diferentes piezas, pero sobre todo en partes

móviles como ser: componentes de máquinas rotativas (están sujetos a tensiones alternas);

resortes (son deformados en cantidades variables); alas de aeronaves (están sometidas a cargas

repetidas de ráfagas); neumáticos (son deformados repetidamente con cada revolución de la

rueda); etc., y afecta a componentes elementales como un tornillo hasta el transbordador

especial. Se ha prestado poca atención al efecto de la Fatiga sobre materiales frágiles ya que

estos, aún bajo cargas constantes, presentan daños similares al de fatiga (por efecto de las no

homogeneidades).

Las Normas ASTM definen a la fatiga como: “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”. Las fracturas que

resultan de la fatiga están entre las más difíciles de prever debido a la dificultad de reconocer las

condiciones que las producen. La fatiga puede ocurrir a tensiones dentro del rango elástico; a

veces ocurre bajo cargas intermitentes que a primera vista no parecen haberse repetido un

número suficiente de veces como para causar fatiga.

Debemos recordar que la fatiga de materiales es primariamente un efecto de la repetición

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