CONTEO DE CICLOS EN ANÁLISIS DE FATIGA

En la vida profesional de un ingeniero, éste debe ser capaz de sortear las diferentes situaciones que se le presenten y brindar una solución inmediata; una de estas situaciones mencionadas es la de un elemento de maquina o un elemento estructural sometido a cargas que van y vienen, este tipo de cargas se denominan cargas dinámicas. En la vida real, la gran mayoría de los elementos que conforman una máquina deben soportar dichas cargas. El ir y venir de los esfuerzos que producen las cargas dinámicas se denominan como ciclos de vida o simplemente ciclos. Estos esfuerzos debilitan las piezas a lo largo del tiempo incluso cuando las cargas inducidas están considerablemente por debajo de la tensión de rotura estática e incluso del límite elástico del material. Este fenómeno se conoce como fatiga. La fatiga puede ser producida por cargas dinámicas aplicadas en el elemento en cuestión y éstas a su vez pueden ser: cargas alternas puras, cargas repetidas y cargas fluctuantes. Cabe destacar que en cada ciclo de fluctuación de la tensión se deteriora o daña la pieza un poco, finalmente, tras un número determinado de ciclos, la pieza está tan debilitada que se rompe por fatiga.

Con el fin de predecir el momento en que se producirá el rompimiento o falla de una pieza, los ingenieros han recurrido a la ciencia para determinar una serie de procedimientos mediante la realización de pruebas en laboratorios, dando como resultado una compilación de métodos de conteo de ciclos empleados en el análisis de fatiga que pueden encontrarse en la norma ASTM E1049.

A la hora de hacer el conteo de ciclos se debe tener muy en claro los elementos que participan en el análisis, si se remite a las norma, se encuentra en la primera parte unas definiciones que le ayudarán al lector de que se va a hablar. Dentro de los métodos conocidos y más utilizados para el conteo de ciclos se encuentran: el conteo de cruce de nivel, el conteo de picos, el conteo de rango simple, el conteo de rango par y el conteo rainflow. Entre de los métodos anteriormente mencionados cabe destacar que el conteo de ciclos se puede realizar mediante varios parámetros como la fuerza, el esfuerzo, la tensión, par mecánico o torque, aceleración y deflexión. En la teoría relacionada con cargas que producen fatiga a la hora de hacer experimentos se muestra una forma sinusoidal del comportamiento de las cargas respecto del tiempo de ciclo. En la vida real, este comportamiento no tiene una forma definida y esto se refleja en las gráficas que resultan del estudio hecho en laboratorios, dichas graficas presentan picos y valles, los picos representan los puntos máximos que alcanzan las cargas, en tanto que los valles representan los puntos mínimos; otros puntos de suma importancia son aquellos en que la carga cruza la línea de “simetría” entre picos y valles llamados esfuerzos medios.

Para finalizar se invita a los ingenieros, en especial a los que tienen que ver con este tema como los son los ingenieros mecánicos a no perder el hábito de retroalimentación de información y estar al día con los conocimientos necesarios para analizar este tipo de situaciones ya que si una pieza mecánica o estructural falla puede verse en riesgo la vida de una o varias personas, lo cual puede truncar su desarrollo profesional.

JOSE GABRIEL TORTELLO NIETO_ Código: 2091977