Modelo de weibull compatible para la definición de la región de fatiga de bajo número de ciclos

• Alfonso Fernández Canteli ^[1] ; Enrique Castillo ^[4] ; Sergio Blasón ^[2] ; Abílio de Jesus ^[3] ; José Correia ^[3]
  1. [1] Universidad de Oviedo

     Universidad de Oviedo

     Oviedo, España

     
  2. [2] Federal Institute For Materials Research and Testing

     Federal Institute For Materials Research and Testing

     Berlin, Stadt, Alemania

     
  3. [3] Universidade Do Porto

     Universidade Do Porto

     Santo Ildefonso, Portugal

     
  4. [4] Real Academia de Ingeniería y Real Academia de Ciencias de España

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• Localización: Revista española de mecánica de la fractura, ISSN-e 2792-4246, Nº. 5, 2023, págs. 163-168
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    La característica forma sigmoidal que adopta el campo S-N cuando incluye la zona de bajo número de ciclos se atribuye a la pérdida de linealidad en la relación tensión-deformación cuando los esfuerzos aplicados superan el límite de proporcionalidad del diagrama σ-ε. Los modelos que abordan el ajuste bajo este supuesto sigmoidal presentan incoherencias al no poder satisfacer la condición de compatibilidad entre las fdds horizontal y vertical en el diagrama SN y recurren a hipótesis arbitrarias para definir las curvas percentiles del campo S-N impidiendo una predicción fiable de vidas en fatiga. En este trabajo se propone una alternativa basada en la definición de una nueva variable de referencia y consecuente reconversión del campo S-N que permite mantener la condición de compatibilidad y de doble asintoticidad (horizontal y vertical) del modelo probabilístico básico propuesto por Castillo y Canteli y así, garantizar su extensión a la zona de bajo número de ciclos. El nuevo modelo se aplica en la evaluación de la campaña experimental de Holmen sobre hormigón y de la de Correia et al. sobre acero P355NL1 que incluyen resultados de fatiga en las zonas de bajo y alto número de ciclos, en la última, para diferentes valores de la relación de tensiones, R.

  • English

    The characteristic sigmoidal shape exhibited by the S-N field when the LCF region is included, is attributed to nonlinearity in the stress-strain ratio when the applied stresses surpass the proportionality limit in the σ-ε diagram. Models addressing the problem under this sigmoidal assumption present inconsistencies due to their inability to satisfy the compatibility condition between the vertical and horizontal CDFs in the S-N field and resort to arbitrary premises to define the percentile curves of the S-N field impeding a reliable prediction of the fatigue lifetimes. In this work, an alternative model is proposed based on the definition of a new reference variable for the S-N field that allows its extension to the LCF region and the two-fold asymptotic character (horizontal and vertical) of the basic probabilistic model proposed by Castillo and Canteli to be guaranteed. The new model is applied to the evaluation of the Holmen’s experimental fatigue campaign and to that of Correia et al on P355NL1, which include fatigue results in both low and high number of cycles, in the latter at different values of the stress ratio, R.