Diseño para Fatiga - webaero

Coeficiente
de carga
n z
tuales (por ejemplo, en el caso de la estructura
de un puente, las cargas habituales debidas al
tráfico o, en el caso de un avión, las cargas del
despegue, aterrizaje y de algunas maniobras
básicas en cada vuelo). Los casos probabilísticos,
tales como cargas de magnitud superior a la
habitual (legales o ilegales) en el caso de los
puentes o el carreteo de un avión sobre la pista
en el caso de los aviones, pueden producirse
periódicamente. A pesar de que es posible calcular,
al menos aproximadamente, el número de
veces que se producen estos casos, su posición
en las secuencias de carga tan sólo se puede
determinar mediante consideraciones probabilísticas.
A la hora de desarrollar el espectro de
carga para los análisis de los daños de la propagación
de las grietas, es necesario determinar la
historia de la tensión para cada una de las áreas
críticas de la estructura. Esto se consigue determinando,
mediante la consideración de las tensiones,
la relación existente entre la historia de la
carga y la respuesta de las tensiones locales, tal
y como se indica en la figura 9 (de [4]).
2.3.3 Propiedades del Material
Las propiedades del material se introducen,
en el procedimiento de integración de los
daños, en forma de datos relativos a la velocidad
de la propagación de las grietas a amplitud constante.
Los datos de propagación de las grietas se
generan mediante ensayos de laboratorio bajo
METODOLOGÍA DE LA PREDECCIÓN…
Análisis de
tensiones
Tensión
neta
Historia Historia de las tensiones
Figura 9 Transformación del coeficiente de carga en una historia de tensiones
Tiempo Tiempo
ciclos de carga de amplitud constante realizados
sobre probetas simples con coeficientes de
intensidad de tensión concretos aceptados. Los
datos de velocidad de propagación de las grietas
se desarrollan y correlacionan en base a la velocidad
de propagación (da/dN) como una función
del rango del coeficiente de intensidad de tensión
ΔK, (ΔK = K max - K min ).
Para un valor concreto de ΔK, la velocidad
de propagación de la grieta aumenta con el incremento
del ratio de las tensiones (R=σ min /σ max ).
Por lo tanto, las propiedades de velocidad de propagación
de las grietas, a amplitud constante
para un material o aleación en concreto, consisten
en una serie de curvas, tal y como se muestra
en la figura 10 (de [4]). Es importante observar
que, en el caso del enfoque de la mecánica
de la fractura, para una combinación ΔK:R concreta,
existe un valor único de la velocidad de propagación
de la grieta (da/dN) que es independiente
de la geometría. Cuando sea necesario,
también es posible incluir los efectos térmicos o
del entorno en los datos de la velocidad de propagación
de las grietas generados mediante
ensayos de laboratorio.
2.3.4 Análisis del Coeficiente de
Intensidad de Tensión del
Borde de la Grieta
El coeficiente de intensidad de tensión del
vértice de la grieta (K) interrelaciona la geometría
de la grieta, la geometría estructural y la
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