Diseño para Fatiga - webaero

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