En este objeto de aprendizaje se explica la prueba de fatiga y la interpretación de sus resultados.
Pruebas mecánicas a los materiales
Prueba de fatiga
La fatiga es ocasionada en los materiales cuando son sometidos a esfuerzos variantes en el tiempo durante su ciclo de trabajo, y es una de las principales causas de fractura en las estructuras. Es importante asegurar que los elementos de máquinas que tendrán una fuerte dinámica en su uso posean una gran resistencia a la fatiga.
La prueba de fatiga consiste usualmente en colocar una viga-probeta de sección circular, a tensión o compresión por un extremo y por el otro colocarla a un rotor, el cual le hará girar a una cierta velocidad, y en consecuencia, el punto de aplicación del estado de fuerzas se desplazará constantemente, sometiendo al material a estrés.
Por ejemplo, si aplicamos una fuerza F en la dirección de la gravedad, el máximo esfuerzo desarrollado por la pieza estará dado por:
donde F es la fuerza, l, la longitud de la barra, y d el diámetro.
La prueba de fatiga nos da el número de ciclos o tiempo máximo que el material resiste el esfuerzo ondulante. Un número repetido de pruebas podría servir para realizar una gráfica de ciclos contra esfuerzo resistido, y entonces se pueden verificar las condiciones de seguridad con las que la pieza debe de trabajar en función de los ciclos a los que será sometida. Un criterio muy utilizado es llamado el esfuerzo límite, con valor igual a la cota de esfuerzo cuando el número de ciclos se incrementa. También se puede definir el número máximo de ciclos que el material puede resistir, a partir de un esfuerzo dado, llamado vida a fatiga.
