Criterios para la aplicación de coeficientes modificativos de la curva S-N de fatiga

[ES]Este Trabajo de Fin de Grado tiene como objeto crear un programa que sirva como herramienta para los cálculos en las propiedades a fatiga de una pieza. El conjunto del trabajo se centra en su creación mediante la herramienta Excel. El programa cuenta con tres diferentes pestañas: una para los datos que debe introducir el usuario, otra correspondiente a los cálculos y por último una en la que aparecen los resultados. El usuario debe conocer las propiedades de la probeta del material a ensayar, así como el rango de ciclos en el cual se va a trabajar (siempre en un rango de ciclos medio alto). A partir de estas informaciones de la probeta, y gracias a la curva de Basquin y la ecuación de Marin, el programa será capaz de obtener la curva de resistencia a fatiga correspondiente para la pieza. Se incluyen también casos especiales en los que se realicen tratamientos mecánicos de mejora, con una tensión límite del proceso. Para obtener la curva S-N de la pieza se pedirá información en la pestaña de interfaz con el usuario sobre distintas propiedades de la pieza, que permitan así calcular los valores de los coeficientes de Marín gracias a la base de datos que contiene el programa. El usuario tiene también la opción de introducir él mismo los valores de los coeficientes para así obtener una curva que se aproxime más a sus resultados experimentales. En resumen, la función del programa es la de ser una calculadora de la resistencia fatiga de la pieza a partir de los datos que se disponen de la probeta.

[EU]Lan honen helburua pieza baten neke propietateak kalkulatzeko programa bat sortzea da. Projektuaren oinarria Excel-en bidez, programa hau sortzea da. Programak hiru atal desberdin ditu: Lehena erabiltzaileak sartu behar dituen datuentzako, bigarrena kalkuluentzako eta azkena emaitzetarako. Erabiltzaileak probetaren ezaugarriak ezagutu behar ditu baita erabiliko diren ziklo mailak ere (beti ziklo mail erdi altuetan). Probetaren informazioaren bidez, Basquin-en kurbari eta Marin-en ekuazioari esker, programak piezaren neke erresistenzia kurba lortzen du. Kasu espezialak ere barne hartzen dira, hobekuntzak sortzen dituzten tratamendu mekanikoak egiten direnean, limite tentsioarekin prozesuan. Piezen propietateko galderak egingo dira erabiltzailearen atalan S-N kurba lortzeko eta horrekin Marin koefizienteak lortzen dira programaren datuei esker. Erabiltzaileak ere, bere koefiziente baloreak sartu ditzake bere emaitzeei gehiago hurbiltzen den kurba bat lortzeko. Laburbilduz, programaren eginkizuna probetaren datueei esker piezaren neke erresistentzia kalkulatzea da.

[EN]The main objective of this work is to create a program that could be used as a tool when calculating the properties of a piece under a fatigue analysis. The whole work is focused on its creation using Excel. The program is divided in three different tabs: one for the data entered by the user, another one corresponding to the calculations and finally one to expose the results. The user must know the properties of the fatigue specimen and the range of cycles where the piece works (always in the High Cycles Fatigue zone). With this information of the specimen, and thanks to the Basquin’s curve and Marin’s equation, the program will be able to calculate the S-N curve corresponding to the piece. Special cases where improving mechanical treatments are applied, with a limit stress of the process, are also included in the program options. In order to obtain the S-N curve, information about different piece properties is asked in the user interface tab, enabling to calculate the values of Marin’s coefficients with the program database. The program also allows the user to introduce his own values of the coefficients, to obtain a curve closer to his experimental results. In short, the function of the program will be to become a calculator of the fatigue resistance of a piece from the data available from the specimen.

[FR]Ce travail vise à créer un programme qui puisse servir comme outil pour les calculs des propriétés à fatigue d’une pièce. L’ensemble du travail est axé sur sa création grâce au programme de calcul Excel. Le programme est divisé en trois différents onglets : un pour les données à introduire par l’utilisateur, un autre pour les calculs et finalement un dernier où seront présentés les résultats. L’utilisateur doit connaître les propriétés de l’échantillon de fatigue, tout comme le nombre de cycles autour desquels devra travailler la pièce en question (toujours dans la zone de fatigue de cycles élevés). A partir de ces informations de l’échantillon, et grâce à la courbe de Basquin et l’équation de Marin, le programme sera capable d’obtenir la courbe de résistance à la fatigue correspondante à la pièce. Entre les différentes situations possibles, le programme permet aussi de travailler lorsque des traitements mécaniques d’amélioration à fatigue sont appliqués, avec une tension limite du procès. Pour obtenir la courbe S-N de la pièce, l’onglet d’interface avec l’utilisateur permettra de demander l’information nécessaire en relation avec différentes propriétés de la pièce, qui permettent ainsi calculer les valeurs de coefficients de la formule de Marin grâce à la base de données du programme. L’utilisateur a également la possibilité d’introduire lui-même les valeurs des coefficients, afin d’obtenir une courbe plus proche de ses résultats expérimentaux. En bref, la fonction du programme sera être une calculatrice de la résistance a fatigue d’une pièce à partir des données expérimentales obtenues de l’échantillon.