El estándar "Método de prueba estándar E606/E606M-21 para pruebas de fatiga controlada por tensión" desarrollado por la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM) describe un método de prueba para determinar las propiedades de fatiga de materiales nominalmente homogéneos utilizando probetas sometidas a fuerzas uniaxiales. . Esta norma está diseñada como una guía para las pruebas de fatiga realizadas para respaldar actividades como la investigación y el desarrollo de materiales, el diseño mecánico, el control de procesos y calidad, el rendimiento del producto y el análisis de fallas. Aunque este método de prueba está diseñado principalmente para pruebas de fatiga controladas por deformación, algunas secciones pueden proporcionar información útil para pruebas controladas por fuerza o tensión.
El uso de este método de prueba se limita a muestras y no incluye pruebas de componentes, estructuras o productos de consumo a gran escala.
Este método de prueba es válido para temperaturas y tasas de deformación donde las magnitudes de las tensiones inelásticas dependientes del tiempo son del mismo orden de magnitud o menores que las magnitudes de las tensiones inelásticas dependientes del tiempo. No se imponen restricciones a factores ambientales como temperatura, presión, humedad, ambiente y otros, siempre que sean controlados durante todo el ensayo, no provoquen pérdida dimensional ni cambien en el tiempo y estén detallados en el informe de datos.
El término inelástico se utiliza aquí para referirse a todas las tensiones inelásticas. El término plástico se utiliza aquí sólo para referirse a la componente independiente del tiempo (es decir, no fluencia) de la tensión inelástica. Para determinar una tensión verdaderamente independiente del tiempo, la fuerza tendría que aplicarse instantáneamente, pero esto no es posible. Se puede obtener una estimación de ingeniería útil de la tensión independiente del tiempo cuando la relación de tensión excede un valor.
Este método de prueba se limita a probar probetas de sección transversal de calibre uniforme sometidas a fuerzas axiales. Las pruebas se limitan a ciclos controlados por voltaje. El método de prueba es aplicable a muestras con curvas, pero se advierte al usuario sobre las incertidumbres en el análisis y la interpretación de los datos. Las pruebas se realizan principalmente bajo ciclos de amplitud constante y pueden incluir períodos de retención intercalados con intervalos repetidos. El método de prueba se puede adaptar para guiar las pruebas en situaciones más generales donde el voltaje o la temperatura pueden variar según los antecedentes específicos de la aplicación. En tales casos, es posible que el análisis de datos no siga este método de prueba.
Para los efectos de esta norma, se aplican los siguientes términos y definiciones:
La fatiga controlada por tensión es un fenómeno afectado por las mismas variables que afectan la fatiga controlada por fuerza. La naturaleza de la fatiga controlada por tensión impone diferentes requisitos a los métodos de ensayo de fatiga. En particular, se debe medir la tensión total cíclica y determinar la tensión plástica cíclica. Además, cualquiera de estos voltajes se usa típicamente para determinar los límites cíclicos, y el voltaje total generalmente se controla durante todo el ciclo. La singularidad de este método de prueba y los resultados que obtiene es la determinación de tensiones y tensiones cíclicas en cualquier momento durante las pruebas. Las diferencias en los historiales de estrés distintos de los de amplitud constante cambian la vida de fatiga en comparación con los resultados de amplitud constante (por ejemplo, sobreesfuerzos periódicos e historiales de bloques o espectro).
De manera similar, la presencia de tensiones medias distintas de cero y condiciones ambientales cambiantes pueden alterar la vida a fatiga en comparación con las pruebas de fatiga de amplitud constante y completamente invertida. Se debe tener cuidado al analizar e interpretar datos para tales situaciones. En el caso de historiales de tensión de amplitud o espectro variable, el recuento de ciclos se puede realizar de acuerdo con las “Prácticas estándar ASTM E1049-85(2023) para el recuento de ciclos en el análisis de fatiga”.
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