Diseño para Fatiga - webaero
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diagrama S-N con R = constante o con<br />
S m , las dos curvas S-N resultan diferentes,<br />
como se muestra en la figura<br />
20.<br />
El efecto de la tensión media<br />
sobre la resistencia a la fatiga se presenta<br />
habitualmente en diagramas de<br />
Haigh, tal y como se muestra en la figura<br />
21, donde S a / S o se traza frente a<br />
S m / S u . S o es la resistencia a la fatiga<br />
a una vida concreta bajo condiciones<br />
totalmente invertidas (S m = 0,R = -1).<br />
S u es la resistencia a la rotura por tracción.<br />
Así pues, los puntos de datos<br />
representan combinaciones de S a y de<br />
S m que proporcionan esa vida. Los<br />
resultados se obtuvieron <strong>para</strong> probetas<br />
pequeñas no entalladas, probadas a<br />
varias tensiones medias de tracción.<br />
Las líneas rectas son las líneas de<br />
Goodman y de Soderberg modificadas y la línea<br />
curva es la parábola de Gerber. Se trata de relaciones<br />
empíricas que se representan mediante<br />
las siguientes ecuaciones:<br />
Sa<br />
S<br />
Goodman modificada + m<br />
= 1 (5)<br />
So<br />
Su<br />
Log S r<br />
2<br />
Gerber Sa<br />
⎛ ⎞<br />
⎜<br />
S<br />
⎟<br />
= 1 (6)<br />
+ m<br />
S<br />
⎜ ⎟<br />
o ⎝ Su<br />
⎠<br />
FACTORES PRIMARIOS QUE AFECTAN…<br />
R = Constante<br />
S m = Constante<br />
Log N<br />
Figura 20 Curvas de resistencia a la fatiga (S-N) obtenidas en<br />
ensayos con tensión media y razón R constante<br />
Tensión alterna, S a<br />
Resistencia a la fatiga bajo condiciones invertidas, S f<br />
1,2<br />
1,0<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
Goodman<br />
Soderberg<br />
Líneas de fluencia<br />
Gerber<br />
0,2<br />
Líneas de<br />
cálculo<br />
0<br />
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0<br />
Tensión media de tracción, S m<br />
Tensión de rotura por tracción S u<br />
Figura 21 El diagrama de Haigh muestra los datos de ensayo del efecto<br />
de la tensión media (puntos), así como las relaciones de<br />
Gerber y las relaciones modificadas de Goodman y Soderberg<br />
Sa<br />
Sm<br />
Soderberg + = 1 (7)<br />
So<br />
Sy<br />
Las curvas de Gerber ofrecen un ajuste<br />
razonablemente satisfactorio <strong>para</strong> los datos,<br />
pero algunos puntos caen por debajo de la línea,<br />
es decir, en el lado inseguro. La línea de<br />
Goodman representa una relación inferior de los<br />
datos, mientras que la línea de Soderberg constituye<br />
un límite inferior relativamente conservador<br />
que se utiliza a veces en el cálculo. Estas<br />
expresiones deben utilizarse con precaución<br />
durante el cálculo de componentes reales, puesto<br />
que los efectos de entalladuras, condición de<br />
la superficie, tamaño y entorno no se tienen en<br />
cuenta. También el efecto de interacción de las<br />
tensiones debido a la desviación de la carga<br />
media durante las cargas del espectro podría<br />
modificar los efectos de las tensiones medias<br />
que proporcionan las tres ecuaciones.<br />
6.3 Efectos de la Entalladura<br />
La fatiga es un proceso de enlace muy<br />
débil que depende de la tensión local en un<br />
área pequeña. Si bien la mayor deformación en<br />
una entalladura no aporta una contribución sig-<br />
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