Nuevas Metodologías para el Estudio del Comportamiento a Fatiga de Uniones Soldadas

Abstract

Los métodos tradicionales de diseño de componentes soldados se basan fundamentalmente en el uso de las curvas de Wöhler o curvas S-N, (Tensión nominal o estructural vs. número de ciclos a falla), donde la tensión que se utiliza como parámetro de diseño es una tensión nominal o equivalente aplicada a la configuración analizada. Mediante el uso de estos parámetros nominales no es posible estudiar la influencia de parámetros geométricos del cordón, de las imperfecciones y/o defectos que el proceso de soldadura introduce en la pieza y del material base, ya que estos diagramas se encuentran catalogados según el tipo de junta y solo diferencian entre acero y aluminio.
El presente trabajo trata sobre el desarrollo de nuevas metodologías fractomecánicas que permiten estudiar y predecir el comportamiento a fatiga de componentes metálicos y su aplicación a juntas soldadas. En esta nueva metodología el comportamiento a fatiga es estudiado utilizando el concepto de curva de resistencia, la que permite estimar la velocidad de propagación de fisuras en todo su rango de longitud, incluyendo el período de fisuras cortas. El concepto de curva umbral de propagación permite además definir umbrales nominales de fractura por fatiga.
En particular se presenta una metodología experimental dedicada, que permite detectar y monitorear la evolución del daño por fatiga en uniones soldadas. Esto es necesario para complementar el estudio numérico asociado a la aplicación de la nueva metodología de análisis.
El trabajo se complementa con un resumen de la metodología numérica y su habilidad para cuantificar la influencia de diferentes variables geométricas asociadas a la configuración estudiada.