Rafael Escalera
Ejercicio fatiga
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En una instalación solar, se van a utilizar unos redondos de acero de alta resistencia, de 36 mm de diámetro, que habrán de soportar una tensión máxima de 700 MPa. La instalación estará sometida a ciclos térmicos que originarán en el acero aumentos de temperatura de 40oC, pudiendo considerarse que durante dichos aumentos los redondos permanecen anclados entre dos puntos fijos. El material tiene un límite elástico de 1000 MPa y una resistencia a tracción de 1250 MPa, pero en un ensayo de control un redondo rompe a 900 MPa, comprobándose la existencia de una fisura de 2 mm de profundidad. Se realiza una inspección por ultrasonidos de toda la partida de acero y se detectan grietas de hasta 2,5 mm de profundidad. Decidir si la partida de acero debe ser rechazada o no teniendo en cuenta que la vida prevista de la instalación solar es de 200000 ciclos térmicos.
Datos: Módulo de elasticidad del acero: 210 GPa, Coeficiente de Poisson:1/3, Coeficiente de dilatación térmica: 10-5oC-1, Factor de intensidad de tensiones Ki=1.12σ(πa)1/2, Constantes de la ley de Paris m=3,4, C=1.2 10-12 (ciclo, m, MPa)
En una instalación solar, se van a utilizar unos redondos de acero de alta resistencia, de 36 mm de diámetro, que habrán de soportar una tensión máxima de 700 MPa. La instalación estará sometida a ciclos térmicos que originarán en el acero aumentos de temperatura de 40oC, pudiendo considerarse que durante dichos aumentos los redondos permanecen anclados entre dos puntos fijos. El material tiene un límite elástico de 1000 MPa y una resistencia a tracción de 1250 MPa, pero en un ensayo de control un redondo rompe a 900 MPa, comprobándose la existencia de una fisura de 2 mm de profundidad. Se realiza una inspección por ultrasonidos de toda la partida de acero y se detectan grietas de hasta 2,5 mm de profundidad. Decidir si la partida de acero debe ser rechazada o no teniendo en cuenta que la vida prevista de la instalación solar es de 200000 ciclos térmicos.
Datos: Módulo de elasticidad del acero: 210 GPa, Coeficiente de Poisson:1/3, Coeficiente de dilatación térmica: 10-5oC-1, Factor de intensidad de tensiones Ki=1.12σ(πa)1/2, Constantes de la ley de Paris m=3,4, C=1.2 10-12 (ciclo, m, MPa)