Evaluación a fractura de probetas de sección transversal cuadrada solicitadas a torsión cíclica//Fracture evaluation of square transversal section specimens subjected by torsional cyclic loads

Abstract

En este trabajo se realizo la evaluacion del crecimiento de grietas en probetas de seccion transversal cuadrada solicitadas por momentos torsores ciclicos simetricos. Las probetas se fabricaron de AISI 1015. Se maquino una pre-grieta en una cara para inducir el crecimiento de la grieta. La longitud de la grieta con el aumento del numero de ciclos se midio mediante el metodo de los liquidos penetrantes. Mediante el Metodo de los Elementos Finitos se simulo el estado tensional – deformacional de las probetas. Se determinaron los desplazamientos en la punta de la grieta para aplicar la tecnica de los Desplazamientos de Apertura de la Punta de la Grieta para calcular el Factor de Intensidad de Tensiones. Este se relaciono con las dimensiones de la probeta y el tamano de la grieta para proponer una ecuacion para la funcion de forma. Se propuso una Ley de Paris en el modo de fallo III Palabras claves: funcion de forma, ley de paris, torsion ciclica, grieta, Metodo de los Elementos Finitos. _____________________________________________________________________ Abstract In this work, the evaluation of the growth of cracks in specimens of square cross section requested by symmetrical cyclic torsion moments was performed. The specimens were manufactured from AISI 1015. A pre-crack was machined on one side to induce the crack growth. The crack length with the increase in the number of cycles was measured by means of penetrating liquids method. By means of the Finite Element Method, the stress – strain state of the specimens was simulated. The displacements in the tip of the crack were determined to apply the technique of the Crack Tip Opening Displacements to calculate the Stress Intensity Factor. The calculated Stress Intensity Factor was related to the dimensions of the specimen and the size of the crack to propose an equation for the shape function. A Paris´s Law in mode of failure III was proposed. Key words: shape function, paris´s law, cyclic torsion, crack, Finite Element Method.