Diseño en ingenieria mecanica de Shigley

338 PARTE DOS Prevención de fallas
pp. 285-286, k f
3 Determine el factor de concentración del esfuerzo a la fatiga, K f o K fs . Primero, encuentre
K t o K ts en la tabla A-15.
p. 287 K f = 1 + q(K t − 1) o K fs = 1 + q(K ts − 1) (6-32)
Obtenga q de la figura 6-20 o 6-21, pp. 287-288.
De manera alternativa, para cargas axiales o de flexión reversibles,
p. 288 K f = 1 + K t − 1
1 + √ a/r
Para S ut en kpsi
(6-33)
√ a = 0.245 799 − 0.307 794(10
− 2 )S ut
+0.150 874(10 − 4 )Sut 2 − 0.266 978(10−7 )Sut 3 (6-35)
Para la torsión en aceros de aleación baja, incremente S ut por 20 kpsi y aplique a la ecuación
(6-35).
4 Aplique K f o K fs ya sea dividiendo S e entre éste o multiplicándolo por el esfuerzo puramente
reversible; no realice ambas acciones.
5 Determine las constantes de vida a la fatiga a y b. Si S ut ≥ 70 kpsi, determine f de la figura
6-18, p. 277. Si S ut < 70 kpsi, sea f = 0.9.
p. 277 a = ( f S ut ) 2 /S e
b =−[log( f S ut /S e )]/3
(6-14)
(6-15)
6 Determine la resistencia a la fatiga S f a los N ciclos, o N ciclos hasta la falla en un esfuerzo
reversible σ a
(Nota: Esto sólo se aplica a esfuerzos puramente reversibles donde σ m = 0.)
p. 277 S f = aN b
(6-13)
N = (σ a )a) 1/b (6-16)
Carga simple fluctuante
Para S e , K f o K fs , vea la subsección previa
1 Calcule σ m y σ a . Aplique K f a ambos esfuerzos.
p. 293 σ m = (σ máx + σ mín )/2 σ a =|σ máx − σ mín |)2 (6-36)
2 Aplique un criterio de falla por fatiga, p. 298
σ m ≥ 0
Soderberg σ a /S e + σ m /S y = 1/n
(6-45)
ASME-elíptico (σ a /S e ) 2 + (σ m /S ut ) 2 = 1/n 2 (6-48)
Goodman-modificado σ a /S e + σ m /S ut = 1/n
(6-46)
Gerber nσ a /S e + (nσ m /S ut ) 2 = 1
(6-47)
σ m < 0
p. 297 σ a = S e /n