INF. FATIGA

LABORATORIO DE RESISTENCIA DE MATERIALES

PRESENTADO POR:

CARLOS ANDRES ORTIZ NAVARRO

GRUPO: UD

INGENIERIA MECATRONICA

UNIVERSIDAD AUTONOMA DEL CARIBE

BARRANQUILLA

ATLANTICO

2013

INTRODUCCIÓN

El fenómeno de la fatiga de los materiales es uno de los más estudiados en la ingeniería mecánica. Se ha escrito mucho acerca de este tópico como puede observarse, por ejemplo, en [1], [2], [3], [4], [5]. La fatiga, es la causa del ochenta por ciento de las fallas en maquinarias; los elementos mecánicos trabajan, en su mayoría, bajo condiciones de fatiga, como ejemplo pueden citarse: los peldaños de una escalera metálica, las estructuras de los parques donde ejercitan los deportistas, los aparatos de un parque infantil, los ejes de diversas máquinas industriales: moledoras, trituradoras, elevadoras, los aviones, los automóviles, los sistemas de izado de carga en los puertos, entre otros.

A lo largo del presente trabajo, se expone de modo general, el fenómeno de la fatiga: condiciones para que ocurra, mecanismo de falla, tipos de fatiga según la pieza esté a flexión, bajo la acción de cargas axiales, bajo corte en su forma directa o torsional. Se muestra resumidamente la cronología de los estudios relacionados a este fenómeno, el ensayo de flexión rotativa para la determinar la vida a la fatiga de los materiales metálicos, recursos técnicos para su realización, modelos matemáticos que estudian su comportamiento y los parámetros a considerar en el diseño bajo fatiga.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Analizar y comparar los factores que afectan la vida util de los diferentes materiales cuando se someten a cargas repetidas o fluctuantes

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Conocer el funcionamiento y manejo de la máquina de ensayo de fatiga

Conocer los diferentes factores que afectan la resistencia a la fatiga de un material

Conocer el mecanismo de falla por fatiga

Identificar las partes de la superficie fracturada

MARCO TEORICO

La fatiga de material consiste en el desgaste y posterior ruptura de un objeto construido por el ser humano. La fatiga de material, tiene que ver más que nada, con objetos, los cuales, soportan carga. Y nos referimos, a todos los objetos construidos por el hombre, diseñados para soportar peso. La rama de la física que la estudia es conocida como resistencia de materiales.

Por cientos de años, la fatiga de material, no fue una preocupación para los entendidos en la materia. Debido en gran parte, a lo lento del desarrollo productivo e industrial. Con lo cual, las cargas a utilizar, eran bastante menores. Pero con el arribo de la Revolución Industrial, aquel paradigma, fue derrumbándose rápidamente.

Los primeros casos de fatiga de material, que llamaron la atención, fueron las ruedas de las locomotoras. Claro, ya que al aumentar el proceso productivo, de las industrias, su carga era mucho mayor, a lo que acostumbraran transportar.

Y es que hay leyes infalibles, en cuanto a la fatiga de material. Si uno realiza una carga estática, o sea, sin movimiento o contorsión, el material tenderá a resistir por más tiempo. Ahora, si la carga fuera dinámica, o sea, en movimiento o contorsión, la fatiga de material, se hará presente de manera más rápida.

Teoría que fue revalidada, en el caso de los ferrocarriles. Incluso se logró crear un método de calcular el umbral de fatiga, de los distintos materiales.

El proceso por el cual, se va generando la fatiga de material, se podría señalar de la siguiente manera. Primero en el material, se comienza a gestar una grieta. La cual en su primera instancia es prácticamente imperceptible. Como segundo paso, tenemos que aquella pequeña grieta, se va ampliando al resto del material. Es en diversas ocasiones, que en éste paso, se logra detectar la fatiga de material. Con lo cual, se logran salvar diversas vidas. Ya que de no ser así, será muy tarde. Por último y como desenlace obvio, más bien, como la crónica de una muerte anunciada, el material se fatiga y se rompe.

Es de esta manera, que muchas vidas se han perdido. Ya que los ingenieros a cargo del proyecto, o realizaron mal los cálculos o el personal fiscalizador, no se percató a tiempo de la fatiga de material. Dos etapas de contención, que no puede llegar a fallar.

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