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Resistencia a la fatiga

Por resistencia a la fatiga entendemos el comportamiento de deformación y de fallo de materiales bajo una carga cíclica.

Un ensayo de resistencia a la fatiga a amplitudes constantes se denomina también ensayo de Wöhler. Con él se determina la amplitud de tensión tolerable durante el número de ciclos correspondiente.

Los valores característicos de un ciclo

  • σa amplitud de tensión
  • Δσ Rango de oscilación
  • σo tensión máxima
  • σu tensión mínima
  • σm tensión media
  • R Coeficiente de tensión (relación de tensiones)

Tipos de carga para determinar la resistencia a la fatiga

Durante el ensayo de fatiga se somete el material o componente a cargas cíclicas, lo que disminuye su tensión admisible: Puede producirse una rotura sin haberse alcanzado la resistencia a la tracción, en parte incluso sin haber sobrepasado la zona lineal elástica. 

Generalmente, las cargas alternantes se pueden interpretar como ciclos que se pueden llevar a cabo bajo diferentes proporciones de carga. 

Cálculo del coeficiente de carga: R=σu / σo

Curva S-N (curva de Wöhler)

La curva S-N se determina en el ensayo de fatiga (también denominado ensayo de Wöhler) según la norma DIN 50100 y se divide en las áreas fatiga de bajo cicloK, fatiga de alto cicloZ y fatiga de muy alto cicloD.

La curva S-N o de Wöhler nos muestra, para una determinada amplitud de carga, el máximo número de cargas alternas. Depende de las propiedades de los materiales, de la fuerza y del tipo de solicitación (carga de compresión pulsante, carga de tracción pulsante o carga alternante).

Fatiga de ciclo bajo

La fatiga de ciclo bajo K se sitúa por debajo de los 104 a 105 ciclos, aproximadamente. La fatiga de bajo ciclo se determina en el ensayo Low Cycle Fatigue (LCF)

Fatiga de ciclo alto

La fatiga de ciclo alto Z se sitúa entre 104 y 2·106 ciclos (independientemente del material). 

El área de fatiga finita se determina en el High Cycle Fatigue (HCF). Después del ensayo, se obtiene como resultado el número de ciclos a una amplitud de carga.

Fatiga de ciclo muy alto

La fatiga de ciclo muy alto D, Very High Cycle Fatigue, (VHCF) indica el límite de carga, que puede soportar un material en carga cíclica sin mostrar signos de fatiga o de fallo significativos.

Los materiales que, durante el ensayo de fatiga, soportan más de 1.000.000 de ciclos a una fuerza definida, se considerarán resistentes a la fatiga. 

Productos para determinar la resistencia a la fatiga

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