Diseño para Fatiga - webaero

que, incluso aunque se produzca el agotamiento
de parte de la estructura principal, en la parte
restante se dispondrá en todo momento de la
resistencia y rigidez suficientes para permitir la
utilización segura de la estructura hasta que se
detecte la grieta. Este concepto implica que la
inspección en servicio periódica es una necesidad
y que los métodos que se utilicen han de ser
tales que garanticen la detección de los elementos
fracturados, de manera que se pueda proceder
a su reparación.
Resulta obvio que, con este método de
diseño, la probabilidad de colapso parcial es
mucho mayor que con el diseño “seguro para el
uso”. A la hora de desarrollar una estructura
segura ante el agotamiento también se debe
evaluar el método “seguro para el uso”, con el fin
de asegurar que sea de la magnitud correcta. No
obstante, en lugar de enfatizarse la prevención
de la iniciación de la grieta, se resalta la consecución
de una estructura en la que las grietas se
propaguen lentamente y que sea capaz de
soportar la carga prevista completa tras haber
sufrido un agotamiento parcial. Por lo tanto, el
principio básico del diseño seguro ante el agotamiento
consiste en producir una estructura con
recorridos de la carga múltiples y, preferiblemente,
una estructura que contenga supresores de
grietas. Además, los elementos estructurales
deben disponerse de manera tal que la inspección
resulte lo más fácil posible. En aquellas
áreas en las que esto no resulte posible, se debe
aumentar la magnitud de los elementos con el
objeto de que la grietación de fatiga no se produzca
en ellos o que la propagación de las grietas
de fatiga sea tan lenta que no exista el riesgo
de agotamiento.
Es necesario resaltar que el objetivo de
ambas filosofías es el mismo, concretamente la
reducción del riesgo de agotamiento catastrófico
a un nivel despreciable. Hoy en día se acepta
generalmente que ninguno de estos dos métodos
resulta satisfactorio cuando se aplica aisladamente
[5]. Ambos son necesarios y no se
excluyen mutuamente. De hecho, un diseño
seguro para las personas produciría una estructura
dotada de un gran nivel de libertad frente a
la grietación de fatiga; no obstante, la misma
SEGURIDAD, DURABILIDAD Y CONFIANZA
estructura debería tener características del diseño
seguro ante el agotamiento.
Como consecuencia de ello, incluso en el
caso de una estructura tan crítica y costosa como
un avión, los proyectistas se preparan para aceptar
una filosofía cuyo resultado sea no solamente
una vida finita desde el punto de vista de la grietación
de fatiga, sino también, con las suficientes
garantías, una estructura que sea capaz de contener
grietas de fatiga durante parte de su vida útil.
Una vez aceptada la idea de que el proyecto
de una estructura sobre la base de una
vida finita es razonable, resulta evidente que la
filosofía de diseño exacta que se adopte depende
de las consecuencias del agotamiento. En
ocasiones, una modificación de la filosofía de la
“seguridad para el uso”, el llamado método de la
“vida útil” [5], proporciona un método de diseño
satisfactorio.
El objetivo no consiste en la reducción del
riesgo de agotamiento catastrófico a un nivel
despreciable, sino en la producción de una
estructura que, normalmente (pero no necesariamente
siempre), se mantendrá libre de grietas
de fatiga durante una vida especificada. En comparación
con la auténtica filosofía de la “seguridad
para el uso”, la importancia que se concede
a la obtención de una estimación precisa de la
vida segura es menor. En términos formales,
esto significa que se producen dos importantes
modificaciones en esa filosofía: (a) que la estructura
no se reemplaza automáticamente al finalizar
su “vida útil segura” y (b) que se acepta que
es posible que se produzca cierto grado de grietación
antes de que se cumpla la “vida útil”. Por
lo tanto, parece razonable que, en lugar de calcular
la vida segura con exactitud, mediante la
realización de ensayos de fatiga sobre probetas
que representan la estructura concreta, ésta se
calcule analíticamente mediante la utilización de
los resultados de los ensayos de fatiga obtenidos
con probetas de laboratorio que representan
detalles normalizados típicos de los que se utilizaron
en la estructura.
Es importante observar que, esencialmente,
las dos metodologías descritas anterior-
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