CARRERA DE INGENIERIA MECATRONICA ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA MECÁNICA IMET 1999 ASIGNATURA: Diseño de Elementos de Máquinas Nombre: RAMOS M., Magaly A. Fecha: Tema: Fallas por fatiga debidas a cargas variables. Problemas 6.25.-La barra de AISI 1040 estirado en frio que se muestra en la figura, se somete a una carga axial completamente invertida que fluctúa entre 28KN en compresión y 28 KN en tensión. Estime el factor de seguridad contra la fatiga, con base en el logro de una vida infinita, y el factor de seguridad contra fluencia. Si no se predice una vida infinita, estime el número de ciclos hasta la falla. Datos: Fmáx = 28KN Fmin= -28 KN Para AISI 1040 CD, datos tomados de tabla A-20 Sut= 590 MPa Sy= 490 MPa Solución: Factor de fatiga para vida infinita: De tabla 6-2, a= 4.51 y b= -0.265 De figura 6-20: CARRERA DE INGENIERIA MECATRONICA De figura A-15-1 | | | | A partir de diagrama S-N, desde , el estado de tensión se invierte completamente y el diagramas S-N es aplicable para un De la figura 6-18: f= 0.87 () ( ) ⁄ ⁄ CARRERA DE INGENIERIA MECATRONICA 6.26.- Repita el problema 6.25 con una carga que fluctúe entre -12KN y 28 KN. Use el criterio de Goodman modificado, el criterio de Gerber y el criterio ASME elíptico, después compare sus predicciones. Datos: Fmáx = 28KN Fmin= -12 KN Para AISI 1040 CD, datos tomados de tabla A-20 Sut= 590 MPa Sy= 490 MPa Solución: | | | | Factor de fatiga para vida infinita: De tabla 6-2, a= 4.51 y b= -0.265 De figura 6-20: De figura 6-15-1 CARRERA DE INGENIERIA MECATRONICA Criterio de Goodman Modificado: Criterio de Gerber: () [ √ ] Criterio de ASME-elíptico: √ √ 6.27.- Repita el problema 6.25 para cada una de las condiciones de cargas siguientes: a) de 0KN a 28KN b) de 12KN a 28KN c) de -28KN a 12 KN Datos: Para AISI 1040 CD, datos tomados de tabla A-20 Sut= 590 MPa Sy= 490 MPa Solución: CARRERA DE INGENIERIA MECATRONICA Donde para agujero: De la figura: A-15-1: Por lo tanto: De figura 6-20: | | || || Usando el método de Goodman Modificado