Enxeñeiro Industrial |
Asignaturas |
Mecánica de la Fractura |
Contenidos |
Datos Identificativos | 2017/18 | |||||||||||||
Asignatura | Mecánica de la Fractura | Código | 730211519 | |||||||||||
Titulación |
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Descriptores | Ciclo | Periodo | Curso | Tipo | Créditos | |||||||||
1º y 2º Ciclo | 2º cuatrimestre |
Quinto | Optativa | 6 | ||||||||||
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Tema | Subtema |
DEFORMACIÓN ELÁSTICA Y PLÁSTICA. MODELOS Y ECUACIONES. | Deformación elástica. Constantes elásticas. Ley de Hooke en tres dimensiones. Tensiones hidrostáticas y deformaciones volumétricas. Deformaciones térmicas. Tensiones y deformaciones en el comportamiento plástico. Modelos reológicos para la deformación plástica. |
DEFORMACIÓN EN MATERIALES NO ISÓTROPOS | Ley de Hooke en materiales anisótropos. Ley de Hooke en materiales ortotrópicos y cúbicos. Módulo de elasticidad en materiales compuestos reforzados con fibras. Módulo de elasticidad en la dirección paralela a las fibras. Módulo de elasticidad en la dirección transversal a las fibras |
ESTADOS DE TENSIONES | Tensiones planas. Tensiones principales. El círculo de Mohr. Estado de tensiones tridimensional. Tensiones normales principales. Esfuerzos cortantes principales. Tensiones en planos octaédricos. Estados complejos de deformación |
CRITERIOS DE FALLO DE LOS MATERIALES BAJO TENSIONES COMBINADAS | Forma general de los criterios de fallo: criterios de fallo por fractura y criterios de fallo por deformación. Criterio del máximo esfuerzo normal. Criterio de la máxima tensión cizallante o de Tresca. Criterio de la tensión octaédrica o de Von Mises. Criterios de fallo par materiales ortotrópicos. Criterio de fractura de Mohr-Coulomb. Criterio de fractura de Mohr modificado |
MECÁNICA DE LA FRACTURA LINEAL ELÁSTICA (LEFM). FACTORES DE INTENSIDAD DE TENSIONES | Grietas y concentración de esfuerzos. Modelo de la resistencia teórica cohesiva. Criterio de Griffith. Modificaciones de Orowan y Inglis al criterio de Griffith. Criterio de Irwing: velocidad de liberación de la energía de deformación (Gr). Factor de intensidad de tensiones (K) y tenacidad de la fractura (Kc). Longitud de la grieta de transición (at). Modos de aplicar la carga a un material agrietado. Grietas tridimensionales. Cálculo del K en tensiones combinadas. Fractura de modo mixto |
INFLUENCIA DE DIVERSAS VARIABLES SOBRE LA TENACIDAD A LA FRACTURA (Kc). | Variación de Kc con el tipo de material. Influencia de la temperatura y la velocidad de carga sobre Kc. Influencia de la microestructura sobre Kc. |
LIMITACIONES DE LA MECÁNICA DE LA FRACTURA ELÁSTICA LINEAL. EL ENSAYO DE TENACIDAD A LA FRACTURA |
Tamaño de la zona plástica para estados de tensión llanos. Tamaño de la zona plástica para estados deformaciones llanos. Límites de plasticidad para poder aplicarse a LEFM. El ensayo de la tenacidad a la fractura. La curva R. |
MECÁNICA DE LA FRACTURA ELASTO-PLÁSTICA (EPFM). |
Cargas totalmente plásticas. Método del ajuste de la zona plástica. La integral J. Desplazamiento de la abertura del extremo de la grieta (CTOD). |
FATIGA. ASPECTOS GENERALES. |
Definiciones y conceptos. Curvas S-N. Ensayo de fatiga: tipos de maquinillas para el ensayo de fatiga. Aspectos macrográficos y micrográficos de la fractura por fatiga. Influencia de diversas variables en las curvas S-N. La tensión estática: diagrama de vida constante |
FENÓMENOS DE FATIGA BAJO ESTADOS Y CICLOS DE TENSIÓN COMPLEXOS. | Fenómenos de fatiga debidos a tensiones multiaxiales. Ciclos de cargas de amplitud variable: regla de Palmgrem-Miner. Determinación del número de ciclos en fenómenos de fatiga con historia irregular (diagramas Rain-Flow). |
CRECIMIENTO DE GRIETAS EN FENÓMENOS DE FATIGA. |
Velocidad de crecimiento de las grietas por fatiga: ecuación de Paris-Endorgan. Ensayos para determinar la velocidad de crecimiento de las grietas por fatiga. Efecto de la relación esfuerzos (R) sobre el crecimiento de las grietas por fatiga: ecuaciónes de Walker y Forman |
ESTIMACIÓN DE LA VIDA DE PIEZAS SOMETIDAS A FENÓMENOS DE FATIGA. | Estimaciones para amplitud de cargas constante. Longitud de la grieta en la fractura: soluciones por integración numérica. Estimaciones para amplitud de cargas variable. Limitaciones de la mecánica de la fractura elástica lineal (LEFM) a las estimaciones de los fenómenos de fatiga. Estimaciones en fenómenos de fatiga con corrosión. |
FLUENCIA (CREEP). | Curva tensión-deformación en la fluencia. El ensayo de fluencia. Mecanismo físico de la fluencia. Estimación de la vida de piezas sometidas a fluencia. Fractura |
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