Cap 1 MFLE

Vista previa del material en texto

Energías intervinientes:
* Elástica
* Superficial
Y
X
2.a
sxx
syy
Energía Elástica (Solución de Inglis):
Energía Consumida (solo superficial)
g: densidad de energía superficial
Balance Energético de Griffith (cont)
Balance Energético de Griffith (cont)
Entonces, habrá crecimiento de fisura si:
Balance Energético de Griffith (cont)
Balance Energético de Griffith (cont)
Balance Energético de Griffith (cont)
y
x
z
y
x
z
x
z
y
MODO I MODO II MODO III
P Estado plano de deformaciones
< ez = 0
<
P Estado plano de tensiones
< sz = 0
<
Para tener en cuenta que en metales la energía consumida
es principalmente por deformación plástica:
Estado plano
de tensiones
Estado plano de
deformaciones
Criterio de Fractura
ó
z z
y
x
z
è
r
PModo I
PModo II
PModo III
PBajo las hipótesis consideradas, existe un
parámetro que gobierna el estado de
tensiones en la punta de la fisura: KI.
PKI puede ser calculado para toda geometría
y estado de carga.
PCuando KI alcanza un valor crítico, KIC, la
fisura se inestabiliza y comienza a crecer.
PKIC, característico de cada material, estado
termomecánico y temperatura, puede ser
medido mediante ensayos normalizados.
PEfecto de deformación plástica
PEfecto de tamaño
< Espesor
< Tamaño
d
p
r *r*
a
Zona plástica
Campo controlado
por K
ry < 0.02 a, B, W
20
50100
150
200
2 5 10 15 20
100
50
A B C
Perfiles de fractura
 
Probetas
4.2 W
W
a
a
a
W
L
W
a
W
Efecto del radio de raiz de la entalla
Trasductor de desplazamiento
Registros carga - desplazamiento
P Probeta CT
PProbeta SE(B)
PKIC = KQ si
P 
Cálculo de KIC 
PMétodos teóricos
< Función de tensiones de Westergaard
< Funciones de tensiones complejas
< Método de colocación
< Transformación conforme
< Función de Green
< Método de elementos finitos
< Método de elementos de contorno
< Principio de superposición
PMétodos experimentales
< Fotoelasticidad
< Compliance
< Velocidad de crecimiento de fisuras por fatiga
< Holografía, interferometría
I
	1: Mecánica de Fractura Lineal Elástica 
	2: Balance Energético de Griffith 
	3: 
	4: 
	5: 
	6: 
	7: 
	8: Modos de apertura de fisuras 
	9: Estados planos 
	10: Modificaciones de Orowan e Irwin 
	11: Definición de G 
	12: El Factor de Intensidad de Tensiones 
	13: Relaciones entre K y G 
	14: Resumiendo 
	15: 
	16: Factores de Intensidad de Tensiones 
	17: Limitaciones de K 
	18: Deformación plástica 
	19: Estado de Tensiones Real 
	20: Longitud efectiva de fisura 
	21: Límite de tamaño por deformación plástica 
	22: Efecto del tamaño 
	23: Efecto del espesor 
	24: Tamaño de Zona Plástica 
	25: 
	26: Determinación Experimental de KIC ASTM E399 
	27: Determinación Experimental de KIC ASTM E399 
	28: Determinación Experimental de KIC ASTM E399 
	29: Determinación Experimental de KIC ASTM E399 
	30: Determinación Experimental de KIC ASTM E399 
	31: Métodos de cálculo de KI