
Artículo
Cientît›co/
Scientific
PaDer
GÓMEZ
FERNANDO,
SÁNCHEZ
FELIPE
1.
Introducción
imperfecciónen
el
material
[5]-[13].
Los
metalesen
general
presentandos
zonas En
la
Figura2
podemosver
el
comportamiento
principalesen
las
cualessu
comportamiento
está en
fatiga de los
materiales,
notamosque
las
definido,
la
zona
elásticay
la
zona
plástica. En
aleaciones
ferrosas
presentanuna
respuesta
la
primera,
la
deformación
unitariadel
material
estable
al
llegara más de
10E+6
ciclos, sin
es
linealy
proporcionala
la
carga
aplicada
sobre
embargo,
la
aleación no
ferrosa
continúa
éste,
este
parámetrose
puede
relacionara su vez
decrementando
el
esfuerzo
necesario
para
con
el
esfuerzo
inducidosobre
el
espécimen
produciruna
falla en
el
materiala
medidaque
de
pruebaa
través del
módulode
elasticidad los
ciclos se
incrementan.El
límitede
fatiga en
(E).
Toda
deformación
realizada
dentrode
esta un
metal
ferrosose
determina
normalmente
entre
regiónserecupera
al
retirar
la
carga
volviendo
10E+6y
10E+10
ciclos
[5].
el
materiala
las
condiciones
dimensionales
iniciales. La
zona
elástica
está
delimitadapor
el
esfuerzode
cedenciaque
representa
el
esfuerzo „
máximoque
le
materiales
capazde
soportar
antesde
deformarse
permanentemente.
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Figura
2.
CurvaS-N
(Wáhler)
ftfÍi'a’áté‹rciones
ferrosas
y no
ferrosas.
Momento
flector.
Concentraciónde
esfuerzos
Al
analizar
elementos
estructurales es
común
q „,„„„„
, ,
encontrarsecon
geometríassin
irregularidades,
Figura
1.
Curva
esfuerzo-deformación
paraun
acero
Sin
embargo,al
diseñar
flechaso
vigas
para
típico.
(a)Íngenieril.
(b)
Real.
servicioes
comúnque
surjala
necesidadde
acoplar
baleros,
poleas,
engranes,
existiendo
la
En
la
Figura1 se
muestran
las dos
curvas
necesidadde
modificar
la
geometríacon
el
fin
característicasdel
material:
a)
la
curva
ingenieril de
permitir
el
posicionamiento
adecuadodelos
muestra
el
comportamientode
esfuerzos
sobre
componentes.Las
zonascon
estas
características
la
secciónde
prueba
tomandoun
área
constante, son
conocidas
como
concentradoresde
esfuerzos.
y, b)
la
curva
real
mostrando
el
esfuerzo
sobre Las
discontinuidadesen
la
flecha
producenuna
el
material
considerando
la
reducciónen
área
variaciónen losesfuerzosen
las
zonas
aledañas,
durante
la
prueba. por
ello los
valores
pronosticadosen
estas
zonas
no
capturan
el
comportamiento
correcto
[10].
Límitede
fatiga
Cigüeñal
En
muchas
aplicaciones los
componentes
metálicos
sometidosa
esfuerzos
cíclicos o Es un
componenteque
forma
parte
fundamental
repetitivos se
rompenpor
la
fatiga que
sufren del
motorde
combustión
internaya que es
el
debidoa un
esfuerzo
mucho
menordeloque
encargadode
convertir
el
movimiento
alternante
la
pieza
puede
soportar
durante
la
aplicaciónde
lineal,
producidoen
los
cilindrosdel
motor
debido
un
esfuerzo
estático
sencillo.
Normalmente
las a
la
quemade
combustibles,en un
movimiento
fallas se
producenenun
puntode
concentración
rotacional que
posteriormentees
transmitido
de
esfuerzoso en
alguna
zonaque
presenteuna hasta
las
llantas del
vehículo.
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