Diseño para Fatiga - webaero

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La investigación llevada a cabo en el
Welding Institute y en el UMIST en el Reino
Unido ha proporcionado ecuaciones paramétricas
para M k en términos del ratio longitud/anchura
de la unión de soldadura, ángulo de la soldadura
y radio del borde de la soldadura. Estas
ecuaciones tienen la forma que se muestra en la
figura 2. Una expresión aproximada para M k es
la siguiente:
Mk = p ⎛ a ⎞
⎜ ⎟
(11)
⎝ T ⎠
q
donde p y q son constantes que dependen de la
geometría de la soldadura detallada. En los trabajos
del UMIST se han derivado expresiones
más complejas para M k que tienen en cuanta los
tres parámetros de la geometría del borde de la
soldadura. Estos trabajos también han mostrado
la necesidad de un coeficiente/coeficiente de
DETERMINACIÓN DE LA VIDA BAJO…
Ángulo de la soldadura
Radio del borde
Profundidad de la fisura a
σy CCT
T
Longitud de la
unión soldada
Δσ σy Δσ
O
Subimpulso
Tensión
media
Figura 2 Geometría del borde de la soldadura y distribución de las tensiones
en el plano de la fisura
corrección adicional, que tenga en
cuenta el ratio del aspecto del perfil de
la soldadura y el efecto de “subimpulso”
de la distribución de tensiones a través
del espesor que resulta necesario como
compensación frente a la concentración
de tensiones en la superficie, tal y como
se muestra en la figura 2.
Siempre y cuando el efecto global
de la geometría pueda expresarse
en forma de ecuaciones paramétricas,
la integral de propagación de la grieta
de la ecuación (9) puede evaluarse
numéricamente en etapas incrementales.
Además, puesto que el coeficiente
de intensidad de tensión varía a lo
largo del perímetro del frente de la
grieta de una grieta superficial semielíptica, y la
velocidad de propagación de la grieta depende
de (ΔK) m , es posible observar que la grieta se
propagará a diferentes velocidades en las diferentes
posiciones de su perímetro. Debido a
ello, el perfil de la grieta se modifica a medida
que ésta se propaga. Es necesario, por lo tanto,
efectuar una revaluación incremental del coeficiente
de intensidad de tensión debido tanto a
propagación de la grieta como a la modificación
de su perfil. Varios investigadores han desarrollado
programas informáticos para evaluar progresivamente
la integral de la propagación de la
grieta para diferentes aplicaciones geométricas,
y han observado una concordancia satisfactoria
con los datos experimentales. La utilidad de
este enfoque consiste en su capacidad para
evaluar un amplio campo de efectos geométricos
y predecir la importancia de las imperfecciones
y de los defectos para el rendimiento
ante la fatiga.
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