Estudio con EF del método asintótico para la predicción de vida a fatiga bajo fretting en uniones con contacto conforme

Abstract

La concordancia, bajo determinados supuestos, del campo tensional elástico en las inmediaciones de una entalla aguda (soluciones de Williams) con el existente en el borde de un punzón deslizando sobre un sustrato del mismo material sugiere la posibilidad de emplear las soluciones de Williams para el cálculo de vida a fatiga bajo fretting de uniones a presión. De corroborarse esta afinidad, esta analogía entre el comportamiento de piezas entalladas y contactos conformes permitiría realizar ensayos con probetas entalladas en lugar de los complicados ensayos de fretting. El objetivo del presente artículo es analizar mediante elementos finitos la validez de dicha analogía, dejando una herramienta preparada para el estudio de la influencia que puedan tener otros factores entre los que se encuentra la plastificación de la zona gobernada por la singularidad.

The resemblance between the elastic stress field in a sharp V-notch and a sliding punch on a substrate of the same material, provided some requirements are fulfilled, suggests the possibility of using the former in fretting-fatigue life predictions of complete locally slipping contact problems. In case that this analogy between both stress fields be corroborated, it will allow to test sharp V-notch specimens instead of doing complex fretting-fatigue tests, much more difficult to handle with. In this paper, a finite element analysis is carried out in order to evaluate the validity of such an analogy, getting a ready tool for studying the influence that further factors could have on it, as is the case of cyclic yielding near the punch corners.