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Escuela Politécnica Superior
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Enxeñeiro Industrial
 Asignaturas
  Mecánica de la Fractura
   Contenidos
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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