Análisis de fatiga en muy alto número de ciclos

FEDERICO CAVALIERI; CÉSAR LUENGO; ALBERTO CARDONA

San Juan

Congreso; CAIM 2010. 2° Congreso argentino de ingeniería mecánica; 2010

Universidad Nacional de San Juan

Actualmente, muchos componentes mecánicos exigen vidas de servicio superiores a 108 ciclos. Esta situación ocurre por ejemplo en componentes de motores de combustión interna para uso vehicular (109 ciclos), en álabes de turbinas aeronáuticas o de generación de energía (1010 ciclos), entre otros. La teoría tradicional de fatiga admite la existencia de un límite de endurancia en la curva tensión vs. número de ciclos (S-N) por encima de 106 ciclos. Existen numerosos resultados experimentales sobre la resistencia a fatiga de diversos materiales en ese rango. Sin embargo, restricciones de tiempo y costo hacen que muy pocos datos se encuentren disponibles mas allá de 107 ciclos, donde se predice el límite estándar de fatiga con aproximaciones estadísticas. Los sistemas de análisis de fatiga piezoeléctricos permiten estudiar el comportamiento a fatiga en muy alto número de ciclos en diferentes tipos de materiales, con costos y tiempos considerablemente más bajos comparados con las típicas máquinas servo-hidráulicas y de flexión rotativa, donde la frecuencia máxima de operación se encuentra en el orden de los 100 Hz. En este trabajo se describe un análisis a fatiga a elevada temperatura en tracción-compresión de un acero utilizando una máquina de ensayos ultrasónica con una frecuencia de operación de 20 kHz, bajo una relación de cargas de R = -1