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7/22/2019 Calculo Limite Real de Fatiga
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Area de Ingeniera Mecnica.Departamento de Tecnologa.
Campus de Riu Sec. 12071-Castelln.
MODELO DE CLCULO PARA LA ESTIMACIN DE LA VIDA ANTE FATIGA.Tablas
para estimacin del lmite de fatiga real.Cdigo: TDM-FAT1Categora:
Diseo de MquinasTema: Fallo ante cargas variables. Fatiga.Creacin:
10-Oct-1998Ultima revisin: 02-Oct-2001
Lmite de fatiga real.
Se =
KcargaKtamaoKsuperficieKtemperaturaKconfiabilidadKconcentracinKdiversosSeSe
= Lmite de fatiga terico o ideal de la probeta.Se = Lmite de fatiga
real de la pieza.
Lmite de fatiga terico Se
Acero: MPa7005.0 >/= utSeS
Hierros: MPa1604.0 >/= utSeS
Coeficiente de efecto de la carga Kcarga
La resistencia a fatiga se refiere a pruebas a flexin rotativa,
por lo que para otros casos
cabe considerar un factor corrector:
Tipo de carga KcargaFlexin 1
Carga axial 0.7Torsin 1
Coeficiente de efectos dimensionales K tamao
Los especimenes de los ensayos de fatiga son pequeos, por lo que
hay que tener encuenta un factor de tamao. Para vigas rotativas de
seccin circular se pueden emplearlas siguientes expresiones:
Dimetro Ktamaod 8mm 1
8mm d 250mm 1.189d0.097
d 250mm 0.6
Para secciones no circulares y/o vigas no rotativas, se
determinar un dimetroequivalente localizando el rea con un esfuerzo
superior al 95% del esfuerzo mximo.Este coeficiente no se utilizar
cuando el nico esfuerzo que provoque tensiones variablescon el
tiempo sea el esfuerzo axil.
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Coeficiente de efectos superficiales Ksuperficie
El espcimen de viga rotativa del ensayo de fatiga se pule a
espejo. Para tener en cuentael efecto de otros acabados
superficiales se puede aplicar el siguiente grfico:
De forma alternativa, tambin puede considerarse el siguiente
modelo matemtico:Ksuperficie= A(Sut)
b donde se tomar la unidad caso de que el valor calculado sea
mayorque 1, y en donde los parmetros A y b se obtienen de la
siguientetabla, para Suten MPa:
Acabado superficial A b
Rectificado 1.58 -0.085
Maquinado o estirado en fro 4.51 -0.265
Laminado en caliente 57.7 -0.718
Forjado 272 -0.995
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Coeficiente de temperatura Ktemperatura
Se determina en funcin de la temperatura de trabajo de acuerdo
con la siguiente tabla:
Temperatura (C) Kd
20 1.000
50 1.010100 1.020
150 1.025
200 1.020250 1.000
300 0.975350 0.927
400 0.922
450 0.840500 0.766550 0.670
600 0.546
Coeficiente de confianza o seguridad funcional
Kconfiabilidad
Los datos de resistencia del ensayo de fatiga son valores
medios. Para distintasconfiabilidades habr que tener en cuenta
distintos valores correctores:
Confiabil idad (%) Kc
90 0.897
95 0.868
99 0.81499.9 0.753
99.99 0.702
Coeficiente de concentracin de tensiones Kconcentracin
Las muescas crean concentraciones de esfuerzo, reduciendo los
lmites de fatiga. Paradeterminar el factor corrector debido a la
concentracin de tensiones se puede utilizar laexpresin:
Kconcentracin = 1/[1 + q(Kt 1)]
donde Ktes el factor de concentracin de esfuerzo terico
(esttico), y q es la sensibilidaddel material a la entalla. Ambos
parmetros pueden obtenerse de las siguientes tablas,teniendo en
cuenta los distintos materiales para obtener q, y distintos tipos
de ranuras yde esfuerzos para determinar Kt.
Coeficiente de efectos diversos Kdiversos
A criterio del diseador. Es til para incluir efectos
particulares en cada caso.
