Predicción de propagación de fisuras por fatiga bajo estados de carga de amplitud variable

CARLOS MOLINA; MIRCO CHAPETTI

Bariloche

Congreso; Congreso internacional de metalurgia y materiales - SAM/CONAMET 2018; 2018

Instituto Balseiro - Sociedad Argentina de Materiales

RESUMEN El estudio de la propagación de fisuras por fatiga en componentes sometidos a estados de carga de amplitud variable, tiene, como objetivo principal, comprender el comportamiento y evolución del daño sufrido por el material en condiciones de servicio. En dichos casos, se encuentra que la variación de la tensión media, la aplicación de ciclos de sobrecarga, y la secuencia en que dichos eventos se producen, genera una alteración de la velocidad de propagación de fisuras con respecto a las condiciones de amplitud constante. El desarrollo de modelos predictivos capaces de considerar dichas alteraciones, es de vital importancia para la generación de herramientas de fácil aplicación en la práctica del diseño ingenieril. En este trabajo, se utilizó un modelo de predicción de velocidad de propagación de fisuras que permite estimar la influencia de la tensión media mediante la utilización de una fuerza impulsora basada en un doble parámetro (ΔK y Kmax), y además, permite considerar el comportamiento encontrado en la zona del umbral de propagación de fisuras largas. Adicionalmente, se analizó la posibilidad de utilizar, junto con dicha ecuación, parámetros de interacción de cargas de simple implementación, como lo son los modelos de Wheeler y Willemborg, basados en el desarrollo de la zona plástica y de las tensiones residuales frente al vértice de la fisura respectivamente. Los resultados obtenidos para dos aleaciones de aluminio distintas, bajo diversas historias de carga, muestran una buena correlación con datos experimentales extraídos de bibliografía.