Variabilidad en el crecimiento de grietas por fatiga bajo cargas aleatorias

Abstract

Presenta un estudio sobre la variabilidad en el crecimiento de grietas por fatiga realizado mediante experimentación y haciendo uso de un modelo de simulación. El trabajo incluye resultados experimentales sobre el crecimiento de grietas bajo cargas aleatorias en probetas tipo CT de la aleación Al-2024-T351. Se presenta la metodología experimental empleada para la realización de los ensayos, así como los resultados de un total de 235 ensayos. El análisis de los resultados experimentales determina la influencia que sobre la variabilidad de la vida tienen: las propiedades del material, el tipo de proceso aleatorio de cargas aplicadas, el nivel de carga, el uso de diferentes historias de carga representativas del mismo proceso, la longitud de los registros de carga y los valores extremos o valor máximo de carga alcanzado en cada registro. Las principales conclusiones obtenidas son: que la vida media de crecimiento de la grieta viene determinada fundamentalmente por el tipo y nivel de carga del proceso, mientras que en la dispersión de los resultados los factores de mayor influencia son la aleatoriedad de las propiedades del material, el uso de distintos registros de carga, la longitud del registro empleado y los valores concretos, distribución y frecuencia de aparición de los valores extremos o cargas más altas del registro. Los resultados experimentales permiten además conocer el grado de aproximación conseguido haciendo uso de un modelo simulación ciclo a ciclo. En este trabajo se analiza el comportamiento del modelo de predicción del crecimiento propuesto por Newman, conocido como Strip Yiel Model, e implementado en el programa de ordenador FastramII. La comparación entre los resultados obtenidos en los ensayos y las estimaciones numéricas permiten analizar la capacidad del modelo propuesto por Newman para predecir la vida a fatiga. La principal conclusión obtenida es que el modelo es capaz de predecir con un alto grado de aproximación tanto la vida media de crecimiento como la variabilidad de resultados como función de cada historia individual de carga