Diseño para Fatiga - webaero

Apoyo principal
Motor
Acoplamiento flexible
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Acoplamiento flexible
5.2 Ensayos de Fatiga
Pieza de ensayo
Punto de carga
(a) Tipo de voladizo
Puntos de carga
W
Pieza de ensayo
W W
La base de cualquier metodología del cálculo
destinada a la prevención de agotamiento por
fatiga radica en la caracterización mediante
datos de la resistencia a la fatiga de componentes
y estructuras. Por lo tanto, los ensayos son
esenciales para el proceso del cálculo para la
fatiga. Puede definirse la prueba de fatiga ideal
como una prueba en la que se somete una
estructura real al espectro de las cargas de servicio
de dicha estructura. No obstante, se necesitan
los cálculos de la vida antes de que se
finalice el cálculo o de que se conozcan los
detalles de la historia de cargas. Además, cada
estructura experimentará una historia de cargas
particular que es única para dicha estructura, de
manera que han de hacerse muchas simplificaciones
e hipótesis con respecto a la secuencia
de las tensiones de prueba que va a representar
a los diferentes tipos de historias de servicio
que pueden producirse en la práctica.
Así pues, los ensayos de fatiga se efectúan
de diversas maneras, según la etapa del
proyecto o producción en que se encuentre la
estructura o del uso que se pretenda hacer de
los datos. Se pueden identificar estos cuatro
tipos principales de pruebas:
1. Ensayos de tensión-vida sobre probetas
pequeñas.
W
(b) Tipo flexionador de cuatro puntos
Apoyo principal
Figura 11 Aparatos flexionadores para ensayos de fatiga
W
DATOS DE LA VIDA A LA FATIGA
2. Ensayos de deformación-vida sobre
probetas pequeñas.
3. Ensayos de la propagación de fisuras.
4. Ensayos S-N de componentes.
5. Ensayos sobre prototipo para la
validación del cálculo.
Los primeros tres ensayos son ensayos
ideales que informan sobre la respuesta
del material. El uso de los resultados
de estas pruebas en la predicción de la
vida de componentes y estructuras requiere
conocimientos adicionales acerca de
factores influyentes relacionados con la
geometría, tamaño, condición de la superficie
y entorno corrosivo. Los ensayos S-N
sobre componentes también son, normalmente,
ensayos homologados que hacen predicciones
de vida más precisas en comparación con los
otros tres ensayos, ya que las incertidumbres
Aparatos de
lectura
Interface del
procesador
digital
Ordenador
Deformación
unitaria
Desplazamiento
Desplazamiento
Deformación unitaria
Carga
Carga
Sección de modo
Control
análogo
Servoválvula
Muestra
Impulsor
hidráulico
Acondicionamiento
de las señales
transductoras
Generador
de carga
Carga
Deformación
unitaria
Desplazamiento
Figura 12 Diagrama esquemático de un aparato servo-hidráulico
para realizar ensayos de fatiga
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