Diseño para Fatiga - webaero

o
o
Kr
√δr
√Jr
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Seguro A +
Elástico
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
miento causado por el colapso plástico de la sección
transversal neta restante. Uno de los mejores
métodos para considerar la rotura y el colapso
plástico en combinación consiste en la
utilización de diagramas de evaluación del agotamiento
del tipo de los que desarrolló originalmente
en el Reino Unido el CEGB en su enfoque
R6, actualmente incluido también en el documento
PD 6493 [1], que describe la evaluación
de la importancia de los defectos de las soldaduras.
En la figura 4, se muestra un diagrama de
evaluación del nivel 2. El eje vertical puede considerarse
como el eje de rotura y es el ratio del
coeficiente de intensidad de tensión elástica aplicada
con respecto a la tenacidad a la fractura de
la deformación en el plano, K r . Evidentemente, si
este ratio alcanza un valor de 1, el agotamiento
se produce por rotura. El eje horizontal puede
considerarse el eje de la plasticidad y es el ratio
de la carga aplicada con respecto a la carga del
colapso plástico, S r (basado en el colapso de la
resistencia al esfuerzo cortante, la media de la
resistencia a la rotura y de la carga de deformación
permanente). Una vez mas, si el valor del
ratio alcanza 1 se prevé el agotamiento, esta vez
CRITERIOS DE AGOTAMIENTO FINAL
Plástico
Curva de
evaluación
Inseguro
= Sr
Figura 4 Interpretación del diagrama de evaluación como contribución(es) elástica(s)
y plástica(s) a la fuerza propagadora total de la punta de la fisura
σ
f y
por colapso plástico. A medida
que el ratio S r aumenta, también
lo hace la cantidad de la
plasticidad en el borde de la
grieta, la cual, a su vez,
aumenta la intensidad de las
condiciones del borde de la
grieta desde el punto de vista
de la rotura. Si se considera
que el coeficiente de intensidad
de tensión equivalente de
la ecuación (1) consta de partes
elásticas y plásticas, a
medida que la cantidad de
plasticidad se incrementa también
debe aumentarse la
parte plástica del coeficiente
de intensidad de tensión equivalente
y se debe reducir la
parte elástica. Puesto que el
eje de K r tan sólo utiliza el
coeficiente elástico de intensidad
de tensión, es necesario
tener en cuenta el efecto de la
plasticidad mediante una
reducción del valor de K r a medida que S r
aumenta. Así pues, en la figura 4 la altura de la
curva del diagrama de evaluación en cualquier
valor de S r representa el valor admisible de K r
basado en el coeficiente de intensidad de tensión
elástico, mientras que el área sombreada
por encima de la curva representa la contribución
adicional al coeficiente de intensidad de tensión
equivalente debida a la plasticidad.
El procedimiento para efectuar la evaluación
de la aceptabilidad de cualquier tamaño
de la grieta en particular consiste en calcular
los parámetros K r y S r (o L r en el caso del
diagrama de evaluación del nivel 3 basado en
el comportamiento de fluencia y del endurecimiento).
La edición de 1991 del documento PD
6493 [1] de BSI contiene tres niveles del diagrama
de evaluación, tal y como se muestra en
la figura 5, y proporciona procedimientos detallados
para el cálculo de los diversos parámetros.
El punto que representa las coordenadas
K r S r (o L r ) se dibuja en el diagrama de evaluación
apropiado. Si este punto se encuentra
dentro del diagrama de evaluación, tal y como
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