Qué es Carga de fatiga
La carga de fatiga se refiere al proceso por el cual un material experimenta una degradación gradual de sus propiedades mecánicas debido a la exposición repetida a tensiones cíclicas. Este fenómeno puede llevar a la formación de fisuras y eventual fallo estructural, afectando la vida útil de componentes en diversas aplicaciones industriales.
¿Qué significa carga de fatiga?
La carga de fatiga son los cambios observados en un material bajo la influencia del estrés generado durante la carga cíclica. Esto generalmente se representa trazando una curva de ciclo de estrés (curva SN), donde S representa el estrés y N representa el número de ciclos hasta la falla.
Hay daño estructural progresivo y localizado cuando ocurre la carga de fatiga, y si las tensiones locales son lo suficientemente altas conducen al inicio de una fisura, al crecimiento de la fisura y finalmente a la fractura.
La fatiga puede exacerbar el daño estructural en presencia de ambientes corrosivos.
industriapedia explica la carga de fatiga
En la ciencia de los materiales, la fatiga es el debilitamiento de un material, y la carga por fatiga significa cargar continuamente un material con cierta fuerza hasta que experimenta una grieta. Es un efecto acumulativo que hace que un material falle después de repetidas aplicaciones de tensión, ninguna de las cuales supera la resistencia máxima a la tracción. El término fatiga se basa en el concepto de que un material se "cansa" y falla a un nivel de tensión por debajo de la resistencia nominal del material.
En un entorno corrosivo, si un material experimenta una carga de fatiga, provoca fatiga por corrosión debido a la acción combinada de tensiones cíclicas (o alternas) y un entorno corrosivo. Se cree que el proceso de fatiga rompe la película protectora pasiva, después de lo cual se acelera la corrosión. Si el metal se expone simultáneamente a un ambiente corrosivo, entonces la falla puede ocurrir con cargas aún más bajas y después de un tiempo más corto.
La fatiga se produce cuando un material se somete a cargas y descargas repetidas. Si las cargas están por encima de un cierto umbral, se forman grietas microscópicas en los concentradores de tensión, como la superficie, las bandas de deslizamiento persistentes (PSB) y las interfaces de grano. Eventualmente, cuando una grieta alcanza un tamaño crítico, la grieta se propaga repentinamente y la estructura se fractura. La forma de la estructura afecta significativamente la vida de fatiga: los orificios cuadrados o las esquinas afiladas provocan tensiones locales elevadas donde pueden comenzar las grietas por fatiga.
La carga de fatiga provoca la falla por fatiga, que ocurre en tres etapas:
- Iniciación de grietas
- Crecimiento de grietas lento y estable
- Fractura rápida
La mayoría de las fallas de ingeniería son causadas por fatiga. La mayor preocupación en tableros de circuitos, motores y muchas aplicaciones industriales es la fatiga térmica. La fatiga térmica puede surgir de tensiones térmicas producidas por cambios cíclicos de temperatura.
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