Diseño para Fatiga - webaero

como se muestra. Resulta importante observar
que el diagrama representa las superaciones, de
modo que cualquier punto concreto del gráfico
incluye todos los números de ciclos del rango de
tensión que estén por encima de ese valor. Para
su uso en los análisis de fatiga, utilizando la ley
de Miner, el requisito es un resumen de los
números de ciclos de cada nivel de tensión que
se producen. Así pues, la carga representada
por el diagrama de superación de la figura 33
puede tratarse como un histograma con ciclos de
la siguiente manera:
Número de
veces que
se supera
10 10
10 9
10 8
10 7
10 6
10 5
10 4
10 3
10 2
10
1
50
Rango de tensión Nº de veces que se Ciclos que se producen
N/mm 2 supera
180 1 1
160 10 9
140 100 90
120 1000 900
100 10000 9000
80 100000 90000
60 1000000 900000
40 10000000 9000000
20 100000000 90000000
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Figura 33 Ejemplo de un diagrama de superación
Carrera de tensión N/mm 2
Se observará que algunas de los rangos
de tensión se encuentran por debajo del
límite de fatiga y, por lo tanto, no contribuirán
a la suma de daños de la ley de Miner. Por
ejemplo, en el caso del detalle considerado en
el Ejemplo 1 anteriormente citado, el límite de
corte era de 36N/mm 2 , y los rangos de tensión
de 20N/mm 2 no contribuirían a los daños
por fatiga. No obstante, las carreras de tensión
por encima de este nivel sí que contribuirán
y es necesario incluir sus efectos. Esto se
hace hallando el valor de ΣS m N independientemente
para los niveles de tensión
restantes, por encima y por debajo
de la modificación en la pendiente de la
curva S-N y, para las cifras proporcionadas
anteriormente, se observará que es
de 5,692 x 10 10 para rangos de tensión
de 80N/mm 2 y superiores, y de 1,621 x
10 15 para los rangos de tensión de 40 y
de 60N/mm 2 . Para un detalle S90 que
tuviera el espectro de carga mostrado
anteriormente, se tendrían que calcular
los daños de fatiga de cada parte de la
curva S-N, basándose en el valor apropiado
de S m N = constante de la siguiente
manera:
5.692 x 10
10
1.458 x 1012
+
1.621x
15
10 = 0.298
6.262 x 1015
El coeficiente de la suma de daños,
calculado en 0,298 a partir de estas cifras,
resulta inaceptable. El examen detallado
de las cifras que proporcionan este resultado
indicaría que la mayor parte de los