Tipos de prueba de fatiga

Tipos de prueba de fatiga

La fatiga es el efecto sobre un material después de ser sometido repetidamente a tensión mecánica. La resistencia de una sustancia a este fenómeno se mide a través de varias pruebas que inducen esta tensión bajo condiciones controladas que pueden ser cuidadosamente observados y cuantificados. Esta práctica, que data de hace más de un siglo, por lo general toma una de dos formas, ciclo de alta o baja-ciclo de prueba y los resultados pueden variar dependiendo de la naturaleza de los materiales bajo carga.

Historia

La primera publicación que documenta los efectos de la fatiga fue en 1837, en que Wilhelm Albert señaló la correlación entre las cargas aplicadas a un material y su durabilidad. Después de su observación, los ingenieros y los científicos se centraron en aplicaciones tales como aumentar la vida útil de ejes de ferrocarril, dando por resultado las primeras teorías sobre estrés cíclicos y media. No fue hasta el siglo XX, sin embargo, que el análisis de fatiga recibieron más atención. Hoy, tecnología de la computadora moderna permite realizar simulaciones llevar a cabo para predecir con precisión fallas antes de que ocurran.

Prueba de fatiga de bajo ciclo

Pruebas de fatiga de bajo ciclo (LCF) se logran mediante la inducción de altas cargas y tensiones en la muestra a bajas frecuencias. Esto recrea las condiciones de funcionamiento de componentes críticos tales como restricción los tornillos o soportes estructurales o equipos de generación eléctrica que está a menudo sujeto a ciclismo térmico y mecánico. Como tal, LCF más a menudo se utiliza para probar las muestras metálicas. LCF pruebas pueden utilizarse para investigar la plasticidad de la mayor parte de la muestra, donde los niveles de estrés suelen ser por encima de la fuerza de la producción del material, así como comprender las condiciones en las que el material falle.

Prueba de fatiga de alto ciclo

Medición de fatiga de alto ciclo (HCF) involucra la creación de ciclos de estrés vibratorio con cualquier número de fuentes mecánicas. A veces, estas pruebas pueden utilizar hasta miles de ciclos por segundo. Este tipo de prueba se utiliza a menudo en materiales más elásticos, donde los niveles de estrés presentes están por debajo de la fuerza de la producción del material. Examinar los efectos de la HCF llega a ser particularmente importante en el diseño y construcción de motores de turbina de gas en sus compresores, turbinas, aviones y otros componentes críticos.

Materiales

El resultado de las pruebas de fatiga se ve afectado en gran medida por el tipo de material sometido a examen. Algunos metales como el acero, tienen un «umbral de fatiga». Esto significa que siempre que nunca se prueba en una carga que exceda este límite, que nunca se romperá. Otros metales no tienen ningún tal umbral, y por lo tanto es más difícil predecir su comportamiento bajo carga del estrés.

Polímeros, por el contrario, son muy sensibles a la tasa de ciclos de prueba. También se comportan diferentemente como varía la temperatura.


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