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Revista Ingeniantes 2022 Año 9 No. 1 Vol. 1
fatiga, de especímenes, de ambientes, y de equipo de ción sobre su duración total. Para realizar estos ensa-
prueba [2]. Los ensayos de fatiga requieren general- yos de fatiga se construyen estructuras y dispositivos
mente dedicación y tiempo de experimentación signi- [4]. Puesto que se ensayan elementos reales, la infor-
ficativo, implicando que estos ensayos sean costosos mación obtenida se puede utilizar directamente en el
con respecto a ensayos simples para determinar otras diseño. En la Figura 2 se observa un ensayo del chasis
características mecánicas. Se requiere de inversiones completo de un vehículo con 12 actuadores hidráulicos
grandes en programas experimentales de fatiga, de un suministrando cargas verticales, laterales y longitudina-
planeamiento cuidadoso del programa de prueba, de les en las cuatro esquinas del vehículo de prueba.
los procedimientos experimentales, y la evaluación de
los resultados. El planeamiento debe comenzar siem-
pre con una definición explícita del problema que se
investigará. En general se consideran, dos tipos de en-
sayos de fatiga [3]:
1. Ensayos de laboratorio en pequeña escala, para ob- Figura 2. Ensayo de vehículo.
tener información fundamental sobre el comportamien-
to del material, Figura 1.
Estructuras grandes, como por ejemplo un automóvil,
un autobús o la estructura un avión, requieren equipo de
prueba especializado. La estructura es cargada gene-
ralmente por actuadores hidráulicos, con sus sistemas
electrohidráulicos controlados por una computadora.
Figura 1. Ensayo de crecimiento de grieta. En la industria automotriz se hace un tipo de ensayos
en automóviles completos [5]. Una prueba en tamaños
2. Ensayos de elementos reales, como son componen- reales con una correcta selección de carga de servicio
tes de máquinas o estructuras. Estos ensayos se efec- debe revelar cualquier debilidad de la estructura, para
túan en prototipos de componentes reales o se rea- modificarla antes de que se inicie la producción en se-
lizan simulaciones computacionales de componentes rie. De hecho, tal prueba se hace sobre todo, para con-
estructurales reales bajo condiciones que simulan las siderar si todas las partes de la estructura están fun-
solicitaciones y el ambiente real. Estos ensayos tendrán cionando correctamente, sin el deterioro de cualquier
que llevarse a cabo sobre modelos a escala natural, parte de la estructura después de un tiempo de ensayo.
con el objeto de reproducir de un modo más adecuado En la industria aeronáutica, los ensayos también se rea-
las condiciones reales de funcionamiento de la estruc- lizan para probar la seguridad de los aviones y para
tura y conocer así su conducta hasta estados límites cumplir con las normas de navegación.
de rotura. Por lo tanto, se ensayan probetas simples En este trabajo se plantea el problema de reproducir
que simulan a los componentes estructurales. Gene- una falla mecánica relacionada con una estructura, es
ralmente, estas probetas se prueban hasta la falla para la parte central y se tiene como objetivo mostrar el uso
obtener la información sobre la vida total en fatiga de de una metodología.
los componentes. Rara vez es posible utilizar cargas de MATERIAL Y MÉTODOS
servicio reales, por lo que los ingenieros requieren una El problema es una pregunta surgida de un tema o
especificación reducida, que aún así, sea representati- investigación. Una de las dificultades mayores del
va del entorno operativo. Sin embargo, estos ensayos investigador es planear y delimitar el problema de
son difíciles de realizar, consumen tiempo, y general- estudio [6].
mente son muy costosas. El motivo de la investigación
Generalmente, estos ensayos en componentes reales Lo que motiva a esta indagación o investigación se sin-
(o simulados) se llevan a cabo para obtener informa- tetiza de la manera siguiente:
“En una estructura de un autobús se ha observado una
falla debido a un conjunto de solicitaciones, Figura 3.
De tal observación y haciendo un análisis de elementos
finitos se detectó y ubicó el punto de inicio de la falla.
Lo que motiva a esta investigación es reproducir dicha
falla realizando ensayos en un laboratorio.”
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