Análisis elastoplástico a fatiga en borde de entalla. Métodos analíticos vs numéricos.
[ES[ El presente Trabajo Fin de Máster aborda el análisis de fatiga de ciclos bajos (LCF) de una probeta metálica con concentrador de tensiones sometida a una secuencia de cargas alternas. El análisis se realiza de dos formas: (i) Un enfoque analítico basado en Ramberg–Osgood para caracterizar el co...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2024 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad del País Vasco |
| Repositorio: | Addi. Archivo Digital para la Docencia y la Investigación |
| OAI Identifier: | oai:addi.ehu.eus:10810/77679 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10810/77679 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | fatiga de ciclos bajos (LCF) análisis elastoplástico entalla / concentrador de tensiones método de elementos finitos (FEM / MEF) Ramberg–Osgood Neuber Coffin–Manson corrección de Morrow daño acumulativo (Palmgren–Miner) ciclos de histéresis |
| Sumario: | [ES[ El presente Trabajo Fin de Máster aborda el análisis de fatiga de ciclos bajos (LCF) de una probeta metálica con concentrador de tensiones sometida a una secuencia de cargas alternas. El análisis se realiza de dos formas: (i) Un enfoque analítico basado en Ramberg–Osgood para caracterizar el comportamiento cíclico elastoplástico local, el criterio de Neuber para trasladar resultados elásticos a la entalla, la relación ε–N de Coffin–Manson con corrección de Morrow para la tensión media, y el daño acumulativo de Palmgren–Miner. (ii) Un modelo numérico de elementos finitos con análisis elasto-plástico incremental que reproduce la evolución de tensiones y deformaciones en el borde de entalla. En primer lugar, se explica toda la base teórica de plasticidad, comportamiento elasto-plástico bajo cargas cíclicas, concentración de tensiones, fatiga basada en deformaciones y daño acumulativo, necesaria para abordar el problema. Posteriormente, se obtiene mediante métodos analíticos la respuesta del borde de entalla al bloque de carga aplicado, calculando el número de ciclos admitido antes del fallo por fatiga. Una vez completado el primer análisis, se construye un modelo de elementos finitos en Ansys Workbench, para obtener la evolución de la tensión y deformación del nodo de la entalla a lolargo del ciclo de carga aplicado. Una vez obtenidos estos valores, se calcula la vida de la pieza de la misma forma que en el método analítico. Finalmente, se comparan ambos métodos, analizando los orígenes de las posibles desviaciones y cuantificando su impacto en el resultado final. El objetivo se centra en el análisis de fatiga de una pieza con entalla en régimen plástico bajo una secuencia de cargas axiales, por lo que los parámetros involucrados se darán como dato y quedan excluidos efectos multiaxiales, así como la propagación de la grieta, que pertenece a mecánica lineal de la fractura. |
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