Evaluación experimental y numérica del comportamiento a fatiga de una unión soldada a tope de acero AISI 1015 y electrodo E6013 cubano

Abstract

La resistencia a fatiga de las uniones soldadas a menudo determina la resistencia de toda la estructura. En esta tesis se presenta una metodología para evaluar el comportamiento a fatiga mediante métodos numéricos basada en los resultados experimentales de ensayos realizados a una unión soldada a tope de acero AISI 1015 y electrodo E6013 de fabricación cubana como material base y de aporte respectivamente.La tesis está estructurada en introducción y tres capítulos. En el primer capítulo se realiza una revisión bibliográfica para conocer el estado del conocimiento sobre el tema y justificar la necesidad de realizar la investigación. Partiendo de los estudios realizados s e propone una nueva definición para la fatiga mecánica. El segundo capítulo aborda la caracterización del material base y el de aporte, los cálculos tecnológicos de la soldadura y los ensayos destructivos y no destructivos que se le realizarán a la unión. Se utiliza una macro obtenida como parte de esta investigación para los cálculos de la soldadura. Los pasos de la metodología para realizar la simulación de la fatiga de la unión es presentada en este capítulo. En el tercer capítulo se exponen y analizan los resultados de los diferentes ensayos realizados y de la simulación numérica de la unión sometida a cargas cíclicas. Se obtiene que el 64,3 % de las probetas simuladas se encuentran dentro de las bandas de confianza del 95 %. Welded joints are an important part in structures. In this thesis a methodology to evaluate the fatigue behavior by means of numerical methods based on in welded joint fatigue experimental results is exposed. A butt welded joint of AISI 1015 steel and Cuban manufacturing E6013 electrode is studied. An introduction and three chapters are described in this paper. In the first chapter a review to know the state of knowledge and justify the scientific problem are realized. According to the results of the research a new definition of the mechanical fatigue is proposed. Second chapter deal about the base and contribution metal mechanical characterization, technological welding calculus, destructive and not destructive testing that are made to the joint. A macro to calculate the welding process parameters is utilized. Fatigue simulation methodology step are described also in this chapter. In the third chapter the different test results and fatigue numerical simulation are presented and discussed. The 64,3 % of the simulated specimens are inside of the 95% confidence bands.