La fatiga en un material se define como el proceso de deformación plástica localizada progresiva que ocurre en un material que está sujeto a esfuerzos y deformaciones cíclicas a altas concentraciones de esfuerzos, lo que resulta en grietas o fracturas completas después de un número suficiente de fluctuaciones.
La vida a la fatiga se define como el número de ciclos de carga (esfuerzo) de un carácter dado que continúa una muestra antes de que ocurra la falla en una estructura particular. El número de revoluciones está relacionado con la velocidad del motor. Se puede convertir en relojes de resistencia equivalentes. La vida de fatiga se ve afectada por las tensiones cíclicas, las tensiones residuales, las propiedades de los materiales, los defectos internos, el tamaño del grano, la temperatura, la geometría del diseño, el acabado de la superficie, la oxidación, la corrosión, etc. La vida de fatiga de un componente se puede enumerar bajo diferentes mecanismos de fatiga.
La vida de fatiga total es igual a la vida de formación y propagación de grietas. La vida a fatiga depende de la historia del ciclo de la magnitud de la carga porque la iniciación de grietas requiere un mayor esfuerzo que la propagación de grietas.
La vida de fatiga del componente se puede determinar mediante la aproximación de deformación, tensión o energía. La fatiga es un proceso muy complejo influenciado por muchos factores. A menudo es más eficaz utilizar un método macro en lugar de un enfoque microscópico para modelar los efectos de los mecanismos de fatiga en la vida de fatiga.
En la fabricación, la fatiga es un mecanismo de falla que implica el agrietamiento de materiales y componentes estructurales debido a la tensión cíclica (o fluctuante). Si bien los esfuerzos aplicados pueden ser de tracción, compresión o torsión, el inicio y la propagación de grietas se deben al componente de tracción. Uno de los factores interesantes con respecto al desarrollo de la fatiga es que las grietas por fatiga pueden iniciarse y propagarse a tensiones muy por debajo del límite elástico del material de construcción. Estos esfuerzos generalmente están relacionados con la deformación elástica, no con la deformación plástica.
La falla por fatiga generalmente consta de tres etapas: iniciación de grietas, propagación de grietas y falla. Las grietas por fatiga casi siempre comienzan en una superficie libre y cerca de un amplificador de tensión. Una vez que se inicia una fisura, las tensiones cíclicas continuas repiten el proceso, haciendo crecer lentamente la microfisura, que se convierte en una amenaza para la integridad estructural. El eventual evento de falla puede ser dúctil o frágil según el material, el espesor, la temperatura y la tensión aplicada.
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