OBJETIVOS Y ALCANCE

OBJETIVOS Y ALCANCE

En este módulo vamos a debatir sobre los aspectos de diseño relacionados con el fallo por fatiga, un importante modo de fallo en los componentes de ingeniería. Fallo por fatiga se debe principalmente debido a una carga variable o más precisamente debido a las variaciones cíclicas de la carga aplicada o inducida. Así que a partir de los conceptos básicos de la variable (no estáticos) de carga, que vamos a discutir en detalle cómo se lleva a la falla por fatiga en componentes, qué factores influyen en ellos, cómo explicar y, finalmente, cómo diseñar piezas o componentes para resistir el fallo por fatiga

¿QUE ES LA FATIGA?

La fatiga es un fenómeno asociado con carga variable o, más precisamente para subrayar cíclico o el esfuerzo de un material. Al igual que nosotros, los seres humanos se fatiga cuando una tarea específica se realiza repetidamente, en unos componentes de igual modo los metálicos sometidos a carga variable obtener la fatiga, lo que lleva a su fracaso prematuro en condiciones específicas.

¿QUÉ ES LA CARGA DE FATIGA?

La carga de fatiga es principalmente el tipo de carga que hace que las variaciones cíclicas en la tensión aplicada o la tensión en un componente. Por tanto, cualquier carga variable es básicamente una carga de fatiga.

Carga Variable

Resultados variables de carga cuando la carga aplicada o la tensión inducida en un componente no es constante sino que cambia con el tiempo de carga es decir, o el estrés varía con el tiempo en un cierto patrón. La mayoría de sistemas mecánicos y dispositivos móviles o giratorios cuando se les somete a cargas externas, las tensiones inducidas no son constantes incluso si la magnitud de la carga aplicada permanece invariante.

En realidad la mayoría de los componentes mecánicos experimentan carga variable debido a:

-El cambio en la magnitud de la carga aplicada Ejemplo: perforación o de corte de operaciones.(taladros y paros de maquinaria)

-Cambio en la dirección de la carga de aplicaciones Ejemplo: una biela (pistón y cigüeñal lo hacen cambiar de dirección).

-Cambio en el punto de aplicación de la carga Ejemplo: un eje giratorio(rueda de la fortuna, carrucel).

Hay diferentes tipos de fatiga / variable de carga. El peor caso de carga de fatiga es el caso conocido como carga totalmente reversible. Un ciclo de este tipo de carga se produce cuando una tensión de tracción de un cierto valor se aplica a una parte sin carga y luego se suelta, entonces un esfuerzo de compresión del mismo valor se aplica y libera.

Un eje rotatorio con una carga de flexión aplicada a ella es un buen ejemplo de carga totalmente reversible. Con el fin de visualizar la naturaleza completamente inversión de la carga, la imagen del eje en una posición fija (no giratoria) pero se somete a una carga aplicada de flexión (como se muestra aquí). Las fibras más externo en la superficie del eje tendido en el lado convexo de la desviación (superficie superior de la imagen) se carga en tensión (superior flechas verdes), y las fibras en el lado opuesto se carga en compresión (inferiores flechas verdes) . Ahora, gire el eje 180 ° en sus cojinetes, con las cargas que quedan en el mismo. El nivel de estrés eje es el mismo, pero ahora las fibras de los cuales fueron cargados en compresión antes de que la rotación se cargan ahora en tensión, y viceversa. Así, si se gira el eje digamos a 900 revoluciones por minuto entonces el eje se destacó cíclicamente 900 veces por minuto.

Para ilustrar lo dañino que el tipo de carga puede ser, tomar un clip para papel, no lo doble en línea recta, a continuación, elegir un lugar en el medio, y doblar el clip de 90 ° hacia atrás y adelante en ese punto (de forma recta a "L" y viceversa) . Al doblar hacia otro lado, se invierte el esfuerzo (completamente revertir la fatiga). Usted puede notar que el clip se romperá en unos pocos a cerca de un máximo de 10 ciclos.

Cuando usted lo está doblando está deformando plásticamente el metal, que son, por definición, superior a su límite de elasticidad. Cuando lo dobla en una dirección, se está aplicando un alto esfuerzo de tracción a las fibras sobre un lado de la OD, y una alta tensión de compresión sobre las fibras en el lado opuesto. En el ciclo siguiente, los fenómenos se repite, las fibras de esfuerzo de tracción se comprimirán y viceversa, con lo que el material se cíclicamente tensas que finalmente resulta en su fallo prematuro.

Fallo por fatiga 04/09/2012

A menudo, los miembros de una máquina son objeto de esfuerzos cíclicos.

Subrayando que se encontró que no incluso cuando las tensiones máximas reales estaban por debajo de la resistencia máxima del material y con bastante frecuencia en valores de tensión por debajo del límite

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