Supongamos que tengo dos piezas de metal. Quiero poner a prueba la fatiga del material (por ejemplo, el número de ciclos que puede el material de pie antes de que se rompa). En uno de ellos, me aplique una fuerza de tensión de cada segundo. En el otro yo se aplica una fuerza de tensión de cada hora. Deben los resultados tienen alguna diferencia?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Sí, dependiendo del material del que podría haber una diferencia. Supongo que te refieres a un corto intervalo de fuerza aplicada seguido por una hora de descanso, no es una fuerza aplicada constantemente por una hora.
Una hora es mucho tiempo y permite que el material para volver a un estado relajado. Un corto intervalo de tiempo que va a dar al material menos tiempo para "reparar el daño" hecho por la fuerza aplicada (átomos no se puede mover a llenar de celosía de errores, por ejemplo).
Básicamente, el más corto es el intervalo de tiempo más rápido se va a romper (excepto tal vez para algunos materiales especiales). En el extremo, la prueba material de su capacidad para resistir la vibración.
No, la muestra debe fallar tras el mismo número de ciclos de carga. Para una pieza de metal a prueba bajo las condiciones de la sala, el estrés debe exceder el límite elástico (en algún lugar de la muestra) para causar cualquier daño a la muestra. La longitud de tiempo entre el momento cuando la tensión es mayor que esto es generalmente irrelevante. Esta es la premisa para la realización de la fatiga de los experimentos para determinar el 'tiempo de vida' de una pieza en un programa acelerado.
Las diferencias entre un ciclo por hora y un ciclo por segundo, a 25 grados C, va a ser muy pequeñas de metal. Activado térmicamente "recuperación" de los procesos de no proceder lo suficientemente rápido como para tener algún efecto a esta temperatura.
ASTM define la fatiga de la vida, como el número de ciclos de tensión de un carácter especificado que una muestra sostiene antes de la falla de una determinada naturaleza.
Sin embargo, si los dos experimentos dan resultados significativamente diferentes, esto podría ser una indicación de que hay tiempo-dependiente de los procesos que contribuyen al fracaso. Pero este no es el comportamiento de los metales. Vidrio de sílice es un ejemplo de un material que tiene una resistencia fuertemente afectada por el envejecimiento.
En teoría: Siempre que no hay aumento significativo en la temperatura de entre un 1 ciclo/s y 1 ciclo/hr, el modo de falla de las 2 pruebas seguirá siendo la misma y por lo tanto los resultados deben ser idénticos...
En la vida real: Problema de fatiga es también un problema estadístico, tienes que probar los lotes de muestras en los dos velocidades para saber si hay diferencia.
La Fatiga del Metal se producirá incluso por debajo del límite elástico [o el rendimiento de la fuerza]. La 'Fatiga límite" tal vez una palabra más adecuada a considerar en el diseño de ingeniería, depende en su deseo de toda la vida.