Métodos de plano crítico para el análisis de fatiga multiaxial en aceros
2020
En este trabajo se han analizado varios modelos de plano critico para el analisis de fatiga bajo cargas multiaxiales. Para esto se ha empleado datos experimentales con cargas multiaxiales para dos aceros ampliamente extendidos en la industria como son el acero estructural S355-J2G3 y el acero inoxidable 316. En ambos casos se emplearon probetas tubulares. Los ensayos para el acero S355-J2G3 se realizaron con control de deformacion, para deformaciones axiales y angulares, generando cargas de tipo proporcional y no proporcional. Para el caso del 316SS los ensayos se realizaron con control de tension, controlando las tensiones de dos direcciones ortogonales entre si, considerandose de tipo proporcional en todos los casos. Para los ensayos del acero inoxidable 316, en casi todos los casos aparecen tensiones medias que llevo a que se produjera ratchetting. Los modelos de plano critico estudiados han sido Fatemi-Socie, Wang-Brown, Liu I y Liu II en ambos materiales. Adicionalmente, para el acero S355-J2G3 se estudio la capacidad de prediccion de un modelo basado en un nuevo parametro de dano definido por Sandip, Kallmeyer y Smith. Se ha analizado la capacidad de colapsar los datos experimentales mediante el parametro de dano definido por cada modelo. El mejor resultado fue devuelto por el modelo de Sandip-Kallmeyer-Smith. Se observo que las mejores predicciones de vida a fatiga son devueltas por Fatemi-Socie para el S355-J2G3 y por Liu II para el acero inoxidable 316SS. Respecto a prediccion del angulo de grieta en el acero inoxidable 316, se obtuvo el mejor resultado con el modelo de Liu I. Para los casos de fatiga uniaxial en el acero inoxidable, todos los modelos estudiados devolvieron similares resultados de vida a fatiga y angulo de crecimiento de grieta.
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