El papel de la precarga en la fractura por fatiga de los sujetadores de perno
Apr 22,2024
Los sujetadores juegan un papel muy importante en las estructuras de ingeniería, como la aeroespacial, la infraestructura, la ingeniería civil, la automoción y otros campos industriales. La falla de los sujetadores puede llevar a consecuencias catastróficas y pérdidas financieras significativas. Uno de los modos de falla comunes de los sujetadores es el agrietamiento por fatiga. Las consideraciones de diseño insuficientes, los problemas de material, la precarga insuficiente, la solidez y las cargas excesivas pueden conducir a la fatiga de los sujetadores.
Al igual que otras piezas metálicas, la falla del sujetador incluye sobrecarga, agrietamiento relacionado con la corrosión, fragilidad, fluencia y fatiga. Debido a las cargas externas, la sobrecarga de los sujetadores puede ocurrir durante la instalación o el uso.
La investigación de las fallas de sobrecarga del sujetador debe incluir una evaluación de las propiedades del material, con el propósito principal de determinar la causa de la falla del sujetador, como la resistencia del sujetador y la carga aplicada al sujetador.
El agrietamiento por corrosión bajo tensión o la fragilidad por hidrógeno, que se encuentran comúnmente en ciertos metales, también son modos de falla importantes para los sujetadores cuando se someten a tensión estática durante el servicio.
Dado el estrés esperado de los sujetadores, los materiales y el medio ambiente deben considerarse cuidadosamente para mitigar adecuadamente el agrietamiento por corrosión bajo tensión o la fragilización por hidrógeno.
Durante el proceso de galvanoplastia, es probable que el hidrógeno se difunda en los sujetadores, causando fragilidad por hidrógeno. Con el fin de reducir la fragilidad por hidrógeno de los materiales susceptibles, los sujetadores deben someterse a un tratamiento de deshidrogenación.
La fatiga es una forma común de fractura en estructuras metálicas, que representa el 80% de las fracturas. Los sujetadores no son una excepción, y la fatiga también es una causa común de fractura de sujetadores.
Cuando la carga cíclica excede la resistencia a la fatiga del material, cuando se aplican ciclos suficientes, se iniciarán grietas por fatiga y se propagarán en el sujetador. El material, la geometría, la amplitud de la tensión, la tensión promedio y los parámetros de ensamblaje de los sujetadores afectan el rendimiento de la fatiga.
El proceso de ensamblaje de los sujetadores es importante, pero a menudo se pasa por alto al analizar las causas de su fractura, que también es la principal fuente de fractura por fatiga de los sujetadores.
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