Fatiga de los materiales - causas - como identificar la causa de la falla? ( VIDEO 2 )

PROFE JN El canal del ingeniero

31 Oct 201912:36

Summary

TLDREn este video, se discuten los temas fundamentales relacionados con la fatiga en los materiales, identificando prácticas de diseño que la generan y cómo se presenta la fracturada de un elemento. Se exploran cuatro elementos que causan fatiga, y se ofrecen soluciones para corregirlas. Además, se analiza cómo quedarán las superficies tras fracturarse por fatiga y se presentan diferentes condiciones de carga y niveles de esfuerzo. El video también incluye una guía para identificar la causa de la falla por fatiga en diferentes elementos y situaciones, proporcionando información valiosa para ingenieros y diseñadores.

Takeaways

🔧 Las prácticas de diseño incorrectas pueden generar fatiga en los elementos, lo que puede conducir a su falla.
🔨 Para prevenir la fatiga, es importante no colocar concentradores de esfuerzo en las áreas de mayor esfuerzo cíclico.
🧐 Cuidar las superficies y seleccionar elementos de rodadura adecuados son formas de corregir y prevenir la fatiga en los materiales.
🛠️ La colocación de estampados en sitios no críticos, así como el cuidado de las superficies y los ensambles adecuados, ayuda a prevenir la fatiga.
🔍 Es fundamental conocer el origen del material y el proceso de fabricación para entender mejor sus propiedades y cómo podrían influir en la fatiga.
📈 La fatiga puede manifestarse de diferentes maneras, como marcas de playa o fisuras, dependiendo de la sección transversal y las condiciones de carga.
🔄 La tensión y la compresión en los elementos afectan la aparición y la extensión de las marcas de playa, siendo más pequeñas en casos de alta tensión nominal.
🔩 La presencia de muesca en los elementos y su forma, ya sea suave o abrupta, influye en cómo se desarrollan las fallas por fatiga.
📊 La flexión unidireccional y la rotación en los ejes muestran patrones de falla distintos, donde las marcas de playa pueden aparecer en diferentes ubicaciones dependiendo del tipo de carga.
🔄 En casos de flexión invertida o torsión, las marcas de playa tienen una orientación específica, como a 45 grados en torsión pura o en ambas extremidades en flexión invertida.
📚 Los ingenieros pueden utilizar tablas de fallas por fatiga provistas por libros de diseño de máquinas y proveedores de materiales para identificar y prevenir fallas en los elementos.

Q & A

¿Cuáles son los temas fundamentales que se discuten en el video sobre diseño y fatiga en los materiales?
-Los temas fundamentales tratados en el video son las prácticas de diseño que generan fatiga en los elementos y la identificación de la región fracturada en un elemento para determinar la causa de la fatiga.
¿Qué se puede hacer para corregir la fatiga causada por concentradores de esfuerzo?
-Para corregir la fatiga causada por concentradores de esfuerzo, se pueden colocar concentradores de esfuerzo en los sitios donde el esfuerzo cíclico es máximo y cuidar las superficies y seleccionar los elementos de rodadura adecuados.
¿Cómo se previene la fatiga en los elementos colocando estampados?
-Se previene la fatiga colocando estampados en sitios no críticos, cuidando las superficies y realizando ensambles apropiados.
¿Por qué es importante conocer el origen del material y el proceso de fabricación en relación con la fatiga?
-Es importante conocer el origen del material y el proceso de fabricación para entender las características y las propiedades del material que pueden influir en su resistencia a la fatiga.
¿Qué muestran las marcas de playa en un elemento fracturado por fatiga?
-Las marcas de playa muestran la progresión de la fractura en el elemento, indicando la región donde comenzó y cómo se extendió hasta la ruptura completa.
¿Cómo varía la apariencia de las marcas de playa según el nivel de esfuerzo nominal?
-Cuando el nivel de esfuerzo nominal es bajo, las marcas de playa llegan más lejos y la región de fractura es más pequeña. Con esfuerzos nominales altos, las marcas de playa son menos extensas y la región de fractura es más grande.
¿Qué diferencia hay en la apariencia de las marcas de playa entre un elemento con muesca suave y uno con muesca abrupta?
-En un elemento con muesca suave, las marcas de playa son menos definidas y su distribución es más uniforme. En cambio, en un elemento con muesca abrupta, las marcas de playa son más evidentes y pueden ser más集中 en ciertas áreas.
¿Cómo se relaciona la flexión unidireccional con la aparición de las marcas de playa en un elemento?
-En flexión unidireccional, las marcas de playa aparecen en un solo lugar si el concentrador de esfuerzo es severo, o en varios lugares si el concentrador es suave, pero ambas situaciones alcanzan una región similar.
¿Cuál es la diferencia en la distribución de las marcas de playa en un elemento rectangular con flexión unidireccional y uno con un agujero?
-En un elemento rectangular con flexión unidireccional y sin agujero, las marcas de playa están a ambos lados. Si el elemento tiene un agujero, las marcas de playa rodean el agujero, uno por encima y otro por debajo.
¿Cómo se identifican las causas de la fatiga en un eje sujeto a flexión rotatoria?
-En un eje sujeto a flexión rotatoria, las marcas de playa aparecen en ambos extremos del elemento, lo que indica que los esfuerzos son altos y la región de fractura es grande.
¿Cómo se forman las marcas de playa en un eje sujeto a torsión pura?
-En un eje sujeto a torsión pura, las marcas de playa se forman radialmente a 45 grados, lo que indica la dirección de la grieta y la forma en que se ha producido la fractura.
¿Por qué es útil tener una guía de análisis de fallas por fatiga en la ingeniería?
-Una guía de análisis de fallas por fatiga es útil para identificar rápidamente las causas de la fractura en un elemento, lo que ayuda a los ingenieros a tomar medidas preventivas y a diseñar componentes más resistentes.