Diseño para Fatiga - webaero

6. EFECTOS DE LAS
TENSIONES RESIDUALES
Las tensiones residuales son una consecuencia
inevitable de varios procedimientos y procesos
del trabajo de taller y tienen una importancia
especial en las estructuras metálicas soldadas.
Producen efectos significativos tanto sobre la rotura
como sobre la fatiga. El efecto sobre la fatiga
consiste en modificar localmente la tensión media
y el ratio de tensiones en la soldadura en comparación
con las condiciones de la carga aplicada.
Por lo tanto, en una unión soldada en la que con
frecuencia las tensiones residuales se encuentran
en un nivel de fluencia a tracción, la carga de fatiga
de amplitud constante produce tensiones reales
en la soldadura que presentan ciclos descendentes,
desde la resistencia a la fluencia, mediante
la magnitud del rango de tensión aplicada. Si la
carga aplicada incluye tensiones en la zona a compresión
o que produzcan el cierre de la grieta, de
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manera que una parte de el rango de tensión no
cause daños, el efecto de las tensiones residuales
consiste en mantener la grieta abierta de modo
que la totalidad del rango de tensión ocasiona
daños. No obstante, es posible que la grieta, a
medida que en su propagación se aleja de la soldadura,
abandone la zona de la tensión residual a
tracción y se adentre en una zona a compresión.
En estas circunstancias, parte del rango de tensión
aplicada no será efectiva. Para hacer frente a
este tipo de situaciones, resulta útil utilizar las
ecuaciones de la propagación de la grieta de la
mecánica de la fractura, con un campo del coeficiente
de intensidad de tensión “efectivo” que
tenga en cuenta los efectos del cierre de la grieta,
así como dividir la propagación de la grieta en etapas
definidas por las magnitudes de la grieta en
las que el campo del coeficiente de la tensión efectivo
se modifica debido a que el borde de la grieta
se adentra en zonas de tensiones residuales diferentes.