Aplicación de un modelo micromecánico de crecimiento de grieta de dos umbrales a fatiga por fretting

Abstract

El presente trabajo muestra una estimación de la velocidad de crecimiento de grieta por fatiga debido a cargas producidas por fretting. Esto se realiza utilizando el modelo de crecimiento de grieta de dos umbrales, el cual predice el crecimiento de grieta en función del apilamiento y movimiento de dislocaciones, generando dos zonas plásticas: “zona plástica monotónica” asociada a la tensión máxima y “zona plástica cíclica” asociada a la variación de las tensiones. Los bloqueos de estas zonas plásticas en los bordes de grano u otras barreras y posterior salto de la barrera, determinan la naturaleza oscilante de la velocidad de crecimiento de grieta conforme se superan las sucesivas barreras. Finalmente, a partir de los estados de tensiones producidos por fretting se aplica el modelo a un caso de contacto esfera plano en aluminio Al 7075-T6 como material para las probetas.

The present work shows an estimate of the fatigue crack growth rate under fretting conditions. This is done by using a two thresholds crack growth model, which predicts the crack growth depending on the stacking and movement of dislocations, generating two plastic zones: "monotonic plastic zone", associated with the maximum stress; and "cyclic plastic zone", associated with the stress range. The locking of these plastic zones in the grain boundaries or other barriers and subsequent release of the barrier, determines the oscillating nature of crack growth rate under as successive barriers are overcome. Finally, from the stress state produced by fretting, the model is applied to a case of contact between spherical pad and a flat specimen both of 7075-T6 aluminum alloy.