Determinación probabilística de crecimiento de grietas en fatiga con cargas aleatorias incluyendo efectos de secuencia

Abstract

En este trabajo se presenta un modelo estadístico de análisis de crecimiento de glieta en fatiga con cargas aleatorias, que tiene en cuenta los efectos de secuencia. El modelo define e incorpora una tensión de cierre equivalente, que incluye en la ley de crecimiento a través del factor de intensidad de tensiones efectivo. Esta tensión de cierre equivalente es obtenida para cada proceso, por medio de la función de densidad de probabilidad de picos p(S) del proceso aleatorio, de las propiedades del material y de la geometría de la probeta. El modelo fue aplicado al análisis del crecimiento de grieta con cargas aleatorias a dos aleaciones. de aluminio: 2024-T351 y 2219-T851. Las estimaciones de crecimiento de grieta obtenidas están próximas a los resultados experimentales y a las obtenidas mediante una simulación ciclo a ciclo.

A model for the statistical analysis of crack growth under random loading that includes the loading sequence effect is presented. The model defines and incorporares an equivalent closure stress that is included in the fatigue crack growth law via the effective stress intensity factor. The equivalent closure stress for each loading process is obtained from the probability density function of peaks p(S) in the randomloading process, the properties of the material and the specimen geometry. The model was applied to the analysis of crack growth life under random loading on sheets of two different aluminum alloys: 2024-T35 1 and 2219-T851. The crack-growth lifetimes thus obtained were consistent with experimental data and with the results obtained by using a cycle-by-cycle simulation scheme.