Modelo multiaxial de fatiga por fretting considerando la trayectoria de la grieta

• Diego Erena ^[1] ; Jesús Vázquez ^[1] ; Carlos Navarro ^[1] ; Jaime Domínguez ^[1]
  1. [1] Universidad de Sevilla

     Universidad de Sevilla

     Sevilla, España

     
• Localización: Revista española de mecánica de la fractura, ISSN-e 2792-4246, Nº. 1, 2021, págs. 33-38
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    Este trabajo se basa en un modelo de predicción de vida a fatiga, previamente desarrollado por los autores, donde se combinan las fases de iniciación y propagación sin definir a priori donde termina una y empieza la otra. Para mejorar dicho modelo se han incluido nuevas variables del problema. Estas nuevas variables se introducen gracias al método de elementos finitos extendido (XFEM). El modelo puede clasificarse como uno de longitud de iniciación de grieta variable:

    las fases de iniciación y propagación de la grieta se calculan en función de la longitud de iniciación y la orientación de la grieta. Entre todas las grietas posibles, la combinación de la vida de iniciación y propagación que produce el valor mínimo se considera como la vida a fatiga. Además, en esta nueva propuesta la dirección de la grieta se determina automáticamente mediante un criterio basado en el parámetro de fatiga multiaxial de Smith-Watson-Topper en ambas fases de la grieta. El modelo se aplica a una campaña experimental de ensayos de fatiga por fretting, y se obtiene una excelente correlación con las vidas de fatiga por fretting y las trayectorias de grieta.

  • English

    This work is based on a fatigue life prediction model previously developed by the authors where the initiation and propagation phases are combined without defining a priori when the first one finishes and the second one begins. To improve this model, new problem variables have been included. These new variables are introduced thanks to the extended finite element method (XFEM). The model can be classified as a variable crack initiation length: the crack initiation and crack propagation phases are calculated as a function of the crack initiation length and orientation. Among all the feasible cracks, the combination of initiation and propagation life producing the minimum value is considered as the fatigue life. Besides, in this new proposal the crack direction is automatically determined by means of a Smith-WatsonTopper based criterion in both crack phases. The model is applied to an experimental campaign of fretting fatigue tests, and excellent correlation is obtained with fretting fatigue lives and crack paths.