Evaluación numérica del estado tensional en probetas prefisuradas de acero CT3 sometidas a torsión cíclica

Abstract

La mecánica de la fractura es una rama de la mecánica de sólidos deformables ocupados del estudio de la estabilidad de materiales, considerando la formación y propagación de grietas o defectos en materiales y analizando condiciones tensionales con concentración de tensiones debida a dichos defectos. El crecimiento deliberado de una grieta de fatiga se presenta debido a que la geometría de la punta de la fisura es un alto concentrador de esfuerzos, que conlleva al incremento en longitud de la irregularidad con el aumento en el número de ciclo de carga en tensión aplicada al componente. En el presente trabajo, se simularon los ensayos de fatiga torsional realizados en trabajos previos donde se obtuvo un número de ciclos en correspondencia a la amplitud de la grieta en probetas de acero CT3. En el capítulo uno se realizó una valoración teórica donde se abordaron temas relacionados con la fatiga, su definición, las características y etapas de los fallos, así como la fractura mecánica. Además se describe como el Factor de Intensidad de Tensiones es un elemento que influye en la velocidad de crecimiento de la grieta. En el capítulo dos se muestran los resultados de los ensayos simulados por el Método de los Elementos Finitos. Se determinó la ecuación de ajuste que se corresponde con la función de forma para el factor de intensidad de tensiones en las probetas estudiadas.

The mechanics of the fracture is a branch of the mechanics of deformable solids occupied of the study of the stability of materials, considering the formation and propagation of cracks or defects in materials and examining conditions tensionales with concentration of proper the aforementioned tensions defects. The free growing of a crack hole is present due to geometry of tip that is a high stress concentrator it takes with time to grow in longitud of the irregularity with the growing in the number of load cycle applied to the component. In this work, the essays were put on of fatigue torsional earned in previous works where a cycles of number corresponding to the size of the crack in specimens of CT3 Steel. In chapter one was done a theorical valuation where were aboard topics related with tires, it definition, the characteristics and stages of the failures, as well as the mechanical fracture, else it is described how Stress Intensity Factor is a thing that care in the speed of crack growing. In chapter two are shown the results of this work done, since this results was realized the simulation in the Method of the Finite elements to determinate the adjust equation that is corresponding with the shape function for the stress intensity factor in studied specimens.