Determinación de la evolución de la grieta en fretting fatiga con contacto esférico

Abstract

El objetivo del presente artículo es analizar el comportamiento de varios procedimientos para predecir el crecimiento de una grieta en función del número de ciclos en ensayos de fretting fatiga con contacto esférico. Para ello se emplea un modelo de predicción de vida propuesto por los autores que combina las fases de iniciación y de propagación. En la fase de propagación se tienen en cuenta varias leyes de crecimiento distintas. La más sencilla es la ley de Paris. Las otras leyes propuestas permiten modelar el comportamiento de grieta pequeña ya sea modificando el umbral, o bien el valor del factor de intensidad de tensiones efectivo, en función de la longitud de grieta. Los resultados teóricos se comparan con los obtenidos en unos ensayos de fretting fatiga sobre un aluminio Al 7075 T651. Los resultados muestran que, aunque las vidas finales predichas por las distintas leyes son similares, la evolución de la grieta predicha sí varía, siendo más precisa la ley que considera la modificación del umbral de crecimiento en función de la longitud de grieta.

The objective of this paper is to analyze the behaviour of different procedures to predict the growth of a crack as a function of the number of cycles in fretting fatigue tests with spherical contact. In order to achieve this goal a life prediction model proposed by the authors is employed where the initiation and propagation phases are combined. Different crack growth laws are used in the propagation phase. The simplest one is Paris law. The others crack growth laws proposed make possible the modelling of short crack growth by modifying the threshold or the stress intensity factor as a function of crack length. The theoretical results are compared with those obtained in a series of fretting fatigue tests with Al 7075 T651. The results show that, although the predicted lives by the different laws are similar, the evolution of the predicted crack is different between them, being the law that modifies the threshold as a function of crack length the most accurate.