Diseño para Fatiga - webaero

1. INTRODUCCIÓN
Los métodos de cálculo típicos para las
estructuras de ingeniería y componentes bajo
carga estática se basan normalmente en evitar la
rotura causada por el colapso plástico/fluencia o
por el pandeo. La determinación de la resistencia
a la carga se basa en teorías de mecánica del
sólido convencional relativas al análisis tensional.
Los procedimientos de cálculo convencionales
para el agotamiento por fatiga se basan en resultados
experimentales para detalles geométricos y
materiales concretos. Ninguno de estos procedimientos
es capaz de contar con los efectos de las
concentraciones de tensiones elevadas ni con los
defectos en forma de grieta. En la práctica, la presencia
de este tipo de defectos resulta más o
menos inevitable en el trabajo de taller.
Los modos de agotamiento que resultan
más afectados por la presencia de defectos en
forma de grieta son la rotura y la fatiga. El estudio
de los efectos de las fisuras sobre los campos
de deformaciones y de tensiones locales en
las proximidades de la punta de la grieta y el
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efecto subsiguiente sobre el agotamiento constituye
el objeto de la mecánica de la fractura. La
aplicación de los métodos de la mecánica de la
fractura permite que se efectúen análisis con el
fin de predecir los efectos de los defectos sobre
el agotamiento en un amplio campo de geometrías,
con el objeto de proporcionar información
complementaria a la obtenida a partir de ensayos
experimentales. En el caso de la fatiga de
estructuras soldadas, el rendimiento se ve afectado
significativamente por los diminutos defectos
inherentes a la soldadura. Los análisis de la
mecánica de la fractura pueden resultar de gran
ayuda a la hora de predecir los efectos de las
desviaciones geométricas sobre el comportamiento
básico ante la fatiga.
Los métodos de la mecánica de la fractura
resultan particularmente útiles cuando se procede
a evaluaciones ad hoc de los efectos de los
defectos, y para ayudar a la elección de métodos
de inspección para estructuras fabricadas, y en
los niveles de aceptación para los defectos que
pudieran encontrarse durante estas inspecciones.