Fatiga de materiales metálicos: Contaje de ciclos. - Clemente, Leandro José (2015)
El objetivo del presente trabajo fue desarrollar un software, que detalle cuantos ciclos de carga o deformación [teniendo en cuenta su amplitud y carga media], fueron aplicados a un componente en servicio, con el fin último de poder estimar su daño acumulado. Para esto, se diseñó un software con interfaz gráfica utilizando el lenguaje de programación Matlab 2013.El programa lee un archivo de datosque contiene los valores de las deformaciones y/o tensiones registradas [en una probeta o componente en servicio que fue adquirido en campo o en laboratorio], clasifica los ciclos según la amplitud [de tensión o deformación] y la carga media.A partir de esto hace un recuento de ciclos y los presenta en un histograma. Posteriormente, si se conocen las propiedades de fatiga del material con el que está hecho el componente, se calcula la cantidad de ciclos para que se produzca la rotura en cada amplitudregistrada. Luego, mediante la regla de Miner-Palmgren se puede estimar el daño acumulado en el componente. Para probar el funcionamiento del algoritmo con respecto al contaje de ciclos se realizaron diferentes pruebas mediante funciones matemáticas y ensayos de laboratorio. En el programa existe un error en la clasificación de los ciclos debido a que se contabiliza el valor medio [o centro] de los máximos y mínimos [de la amplitud de tensión o deformación y en carga media] en cada intervalo. Este error es menor al 5 por ciento, y se reduce aumentando la cantidad de intervalos en que se divide el histograma. Los resultados obtenidos con respecto al contaje de ciclos,en ambos casos, fueron satisfactorios. Como primera aproximación a la estimación del daño acumulado, se realizaron dos pruebas ensayando probetas, del mismo material, en el laboratorio hasta la rotura. Se utilizó el algoritmo para discriminar los ciclos del ensayo y corroborarlos con los programados al inicio del mismo. Con estos valores y las propiedades de fatiga del material, se estimo el daño acumulado con la regla de Miner-Palmgren. Se obtuvieron estimaciones diferentes para cada una de las probetas [para la primera probeta, el daño es de 0,8 y para la segunda 1,39].Según bibliografía consultada, la estimación del daño acumulado por medio de la regla de Miner-Palmgren, puede variar entre 0,5 y 2. La idea es que el método de estimación del daño indique una alerta temprana para poder analizar el componente con métodos más exhaustivos