Fatiga de metales con cargas de amplitud variable por el método de Strain-Life [por] Javier de Jesús García Villarreal

Tesis (Maestría en Ciencias) U.A.N.L.

Fatiga en aleación termotratable de vaciado

Tesis (Maestro en Ciencias de la Ingeniería Mecánica con Especialidad en Materiales) - U.A.N.L, 2004

Metodología para el estudio de las pruebas de fatiga en una aleación trabajada en alumnio

Tesis (Maestro en Ciencias de la Ingeniería Mecánica con Especialidad en Materiales) - U.A.N.L, 2004

Teorías de falla y sus aplicaciones

Tesis (Maestro en Ciencias de Ingeniería Mecánica con especialidad en Diseño) UANL, 1992

Efectos microestructurales sobre el desgaste en acero tipo AISI D2 [por] Efrén Sauceda Tello

Tesis (Maestría en Ciencias de la Ingeniería Mecánica con Especialidad en Materiales) U.A.N.L.

Desgaste en transporte neumático

Tesis (Maestría en Ciencias de la Ingeniería Mecánica con Especialidad en Materiales) - U.A.N.L, 1996

Análisis del comportamiento a fatiga de uniones adhesivas de acero recubierto

Los adhesivos se conocen y han sido utilizados en multitud de aplicaciones a lo lago de la historia. En la actualidad, la tecnología de la adhesión como método de unión de materiales estructurales está en pleno crecimiento. Los avances científicos han permitido comprender mejor los fenómenos de adhesión, así como, mejorar y desarrollar nuevas formulaciones poliméricas que incrementan el rango de aplicaciones de los adhesivos. Por otro lado, el desarrollo de nuevos materiales y la necesidad de aligerar peso, especialmente en el sector transporte, hace que las uniones adhesivas se introduzcan en aplicaciones hasta ahora reservadas a otros sistemas de unión como la soldadura o las uniones mecánicas, ofreciendo rendimientos similares y, en ocasiones, superiores a los aportados por estas. Las uniones adhesivas ofrecen numerosas ventajas frente a otros sistemas de unión. En la industria aeronáutica y en automoción, las uniones adhesivas logran una reducción en el número de componentes (tales como los tornillos, remaches, abrazaderas) consiguiendo como consecuencia diseños más ligeros y una disminución de los costes de manipulación y almacenamiento, así como una aceleración de los procesos de ensamblaje, y como consecuencia, un aumento de los procesos de producción. En el sector de la construcción y en la fabricación de equipos industriales, se busca la capacidad para soportar la expansión y contracción térmica. Por lo tanto, se usan las uniones adhesivas para evitar producir la distorsión del sustrato al no ser necesario el calentamiento ni la deformación de las piezas cuando se someten a un calentamiento elevado y muy localizado, como en el caso de la soldadura, o cuando se someten a esfuerzos mecánicos localizados, en el caso de montajes remachados. En la industria naval, se están desarrollando técnicas de reparación basadas en la unión adhesiva para distribuir de forma más uniforme y homogénea las tensiones con el objetivo de mejorar el comportamiento frente a fatiga y evitar los problemas asociados a las técnicas de reparación habituales de corte y soldadura. Las uniones adhesivas al no requerir importantes aportes de calor como la soldadura, no producen modificaciones microestructurales indeseables como sucede en la zona fundida o en la zona afectada térmicamente de las uniones soldadas, ni deteriora los recubrimientos protectores de metales de bajo punto de fusión o de naturaleza orgánica. Sin embargo, las uniones adhesivas presentan una desventaja que dificulta su aplicación, se trata de su durabilidad a largo plazo. La primera causa de rotura de los materiales es la rotura por fatiga. Este proceso de fallo es la causa del 85% de las roturas de los materiales estructurales en servicio. La rotura por fatiga se produce cuando se somete al material a la acción de cargas que varían cíclicamente o a vibraciones durante un tiempo prolongado. Las uniones y estructuras sometidas a fatiga pueden fallar a niveles de carga por debajo del límite de resistencia estática del material. La rotura por fatiga en las uniones adhesivas no se produce por un proceso de iniciación y propagación de grieta de forma estable, el proceso de fatiga va debilitando poco a poco la unión hasta que llega un momento que provoca una rotura de forma rápida. Underhill explica este mecanismo como un proceso de daño irreversible de los enlaces más débiles en determinados puntos de la unión. Cuando se ha producido el deterioro de estas zonas más débiles, su área se va incrementando hasta que llega un momento en que la zona dañada es tan amplia que se produce el fallo completo de la unión. En ensayos de crecimiento de grieta realizados sobre probetas preagrietadas en viga con doble voladizo (DCB), Dessureault identifica los procesos de iniciación y crecimiento de grietas en muestras unidas con adhesivo epoxi como una acumulación de microfisuras en la zona próxima al fondo de grieta que, luego, van coalesciendo para configurar la grieta principal. Lo que supone, igualmente, un proceso de daño del adhesivo en la zona de mayor concentración de tensiones que, posteriormente, conduce al fallo de la unión. La presente tesis surge con el propósito de aumentar los conocimientos existentes sobre el comportamiento a fatiga de las uniones adhesivas y especialmente las realizadas con dos tipos de adhesivos estructurales aplicados en aceros con diferentes acabados superficiales. El estudio incluye la obtención de las curvas de tensión frente al número de ciclos hasta el fallo del componente, curvas SN o curvas de Wöhler, que permitirán realizar una estimación de la resistencia a la fatiga de un determinado material o estructura. Los ensayos de fatiga realizados mediante ciclos predeterminados de carga sinusoidales, de amplitud y frecuencia constantes, han permitido caracterizar el comportamiento a la fatiga por el número de ciclos hasta la rotura, siendo el límite de fatiga el valor al que tiende la tensión cuando el número de ciclos es muy grande. En algunos materiales, la fatiga no tiende a un valor límite sino que decrece de forma constante a medida que aumenta el número de ciclos. Para estas situaciones, se ha definido la resistencia a la fatiga (o límite de resistencia) por la tensión en que se produce la rotura para un número de ciclos predeterminado. Todos estos aspectos permitirán un mejor diseño de las uniones y las condiciones de trabajo de los adhesivos con el fin de lograr que la resistencia a fatiga de la unión sea mucho más duradera y el comportamiento total de la unión sea mucho mejor, contribuyendo al crecimiento de la utilización de las uniones adhesivas respecto a otras técnicas. ABSTRACT Adhesives are well-known and have been used in many applications throughout history. At present, adhesion bonding technology of structural materials is experiencing an important growth. Scientific advances have enabled a better understanding of the phenomena of adhesion, as well as to improve and develop new polymeric formulations that increase the range of applications. On the other hand, the development of new materials and the need to save weight, especially in the transport sector, have promote the use of adhesive bonding in many applications previously reserved for other joining technologies such as welded or mechanical joints, presenting similar or even higher performances. Adhesive bonding offers many advantages over other joining methods. For example, in the aeronautic industry and in the automation sector, adhesive bonding allows a reduction in the number of components (such as bolts, rivets, clamps) and as consequence, resulting in lighter designs and a decrease in handling and storage costs, as well as faster assembly processes and an improvement in the production processes. In the construction sector and in the industrial equipment manufacturing, the ability to withstand thermal expansion and contraction is required. Therefore, adhesion bonding technology is used to avoid any distortion of the substrate since this technology does not require heating nor the deformation of the pieces when these are exposed to very high and localized heating, as in welding, or when are subjected to localized mechanical stresses in the case of riveted joints. In the naval industry, repair techniques based in the adhesive bonding are being developed in order to distribute stresses more uniform and homogeneously in order to improve the performance against fatigue and to avoid the problems associated with standard repair techniques as cutting and welding. Adhesive bonding does not require the use of high temperatures and as consequence they do not produce undesirable microstructural changes, as it can be observed in molten zones or in heat-affected zones in the case of welding, neither is there damage of the protective coating of metals with low melting points or polymeric films. However, adhesive bonding presents a disadvantage that limits its application, the low longterm durability. The most common cause of fractures of materials is fatigue fracture. This failure process is the cause of 85% of the fracture of structural materials in service. Fatigue failure occurs when the materials are subjected to the action of cyclic loads or vibrations for a long period of time. The joints and structures subjected to fatigue can fail at stress values below the static strength of the material. Fatigue failure do not occurs by a static and homogeneous process of initiation and propagation of crack. The fatigue process gradually weakens the bond until the moment in which the fracture occurs very rapidly. Underhill explains this mechanism as a process of irreversible damage of the weakest links at certain points of the bonding. When the deterioration in these weaker zones occurs, their area increase until the damage zone is so extensive that the full failure of the joint occurs. During the crack growth tests performed on precracked double-cantilever beam specimen, (DCB), Dessureault identified the processes of crack initiation and growth in samples bonded with epoxy adhesive as a process of accumulation of microcracks on the zone near the crack bottom, then, they coalesced to configure the main crack. This is a damage process of the adhesive in the zone of high stress concentration that leads to failure of the bond. This thesis aims to further the understanding of the fatigue behavior of the adhesive bonding, primarily those based on two different types of structural adhesives used on carbon-steel with different surface treatments. This memory includes the analysis of the SN or Wöhler curves (stress vs. number of cycles curves up to the failure), allowing to carry out an estimation of the fatigue strength of a specific material or structure. The fatigue tests carried out by means of predetermined cycles of sinusoidal loads, with a constant amplitude and frequency, allow the characterisation of the fatigue behaviour. For some materials, there is a maximum stress amplitude below which the material never fails for any number of cycles, known as fatigue limit. In the other hand, for other materials, the fatigue does not tend toward a limit value but decreases constantly as the number of cycles increases. For these situations, the fatigue strength is defined by the stress at which the fracture occurs for a predetermined number of cycles. All these aspects will enable a better joint design and service conditions of adhesives in order to get more durable joints from the fatigue failure point of view and in this way contribute to increase the use of adhesive bonding over other joint techniques.

¿Por qué son tan útiles los metales?

Duración (en horas): De 11 a 20 horas. Nivel educativo: Grado

Aplicación de la teoría de carteras con activos numismáticos y metales preciosos

[ES] El objetivo del trabajo es la construcción de diferentes carteras compuestas por activos numismáticos de oro y metales nobles (oro, plata, platino, paladio y rodio); con el fin de construir aquella cartera que mejor se adapte al inversor, acorde a su perfil y conocer cuál es la Cartera del Mercado. Para ello, mediante la Teoría de Carteras (Markowitz, 1952; 1959), construiremos la Frontera Eficiente y trazaremos la Línea del Mercado de Capitales o CML.

Depuración de aguas residuales urbanas y concentración de metales en fangos digeridos

[ES] La progresiva implantación de plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas ha ido estableciendo una experiencia en el conocimiento de la eficacia de tratamiento de los diversos parámetros en plazos largos de funcionamiento. El análisis y comparación de resultados y tecnologías debe pennitir conocer las características de fiabilidad en la operación y el comportamiento frente a los diversos aspectos de la nonnativa legal. Además, el análisis en diferentes épocas del año puede producir distintos resultados o conclusiones. En este trabajo se ha tomado para el análisis una planta de tratamiento convencional, estudiando inicialmente los porcentajes medios de eliminación de diferentes parámetros, en relación asimismo con las necesidades que debe satisfacer. En condiciones de alta carga orgánica, la concentración de nitrógeno y algún tóxico especial parecen plantear las mayores dificultades. Se ha deseado focalizar la atención en el proceso de concentración de metales que se. produce en las plantas con tratamiento anaerobío de fangos. Por este motivo se Uevó a cabo un estudio de la evolución de metales en la depuración y la concentración de fangos digeridos. El fenómeno resulta de interés para analizar la calidad de las aguas que se obtienen, aunque debe considerarse también la concentración de metales en el destino final que se dé a los fangos tratados.

Materiales Condensados y con Estructura Abierta basados en Fosfitos de Metales 3d

438 p.

Caracterización del medio supergénico en el yacimiento Ni-Cu (PGE) de Aguablanca, SW Iberia. Redistribución de metales base y PGE

1 v. (pág. var.)

Criterio para análisis de fatiga con tensiones aleatorias

[ES]El trabajo que aquí se presenta tiene como principal objetivo comprobar la validez del método de Osgood, que es una particularización del método de Palmgren-Miner, que se emplea cuando un punto de una pieza está sometido a tensiones aleatorias. Se quiere comprobar su validez en situaciones reales en las que no se cumplen algunas de sus hipótesis de partida. En concreto en este trabajo se va a analizar la validez del método en dos casos: cuando el registro de tensiones aplicado sobre la pieza es alterno pero no sigue una distribución Gaussiana y cuando ni es Gaussiano ni alterno. Los resultados obtenidos empleando el método de Osgood en ambos casos se compararán con el daño obtenido para el mismo registro de tensiones empleando un método de daño lineal como es el método de Palmgren-Miner. Para llevar a cabo esta comprobación se va a hacer uso del programa Excel, mediante el cual se generarán los registros de tensiones aleatorias con los que se va a trabajar.

Métodos para obtener el coeficiente de concentración de tensiones para fatiga

[ES]Existen diferentes propuestas para obtener el coeficiente de concentración de tensiones para el análisis de fatiga: Neuber, Peterson, distancia crítica, corrección de modelo de elementos finitos, etc. En este trabajo se trata de estudiar los principales y compararlos entre ellos de forma sistemática utilizando como referencia piezas con entallas de geometría sencilla y extrayendo conclusiones útiles para diseño y análisis mecánico.

Comparación de métodos de propagación de grietas de fatiga

[ES]En este documento se van a evaluar los diferentes métodos que existen para predecir el crecimiento de grieta, suponiendo la iniciación de ésta conocida. Se hará un estudio bibliográfico de los mismos y se implementarán en un archivo Excel. Se obtendrá la representación de la influencia de distintos parámetros en la duración de la pieza bajo fatiga. Se extraerán las conclusiones y las limitaciones de los métodos aplicado.