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Fatiga en Compuestos (Degradación Distribuida de Rigidez)

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A diferencia de la fatiga metálica (Metalurgia A1, grieta única dominante), en compuestos la fatiga se manifiesta como degradación progresiva y distribuida de la rigidez por microdaño acumulado (matriz agrietada, debonding disperso).

ID:('ky', 1650)


Rigidez residual

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$\frac{E(N)}{E_0}=1-D\left(\frac{N}{N_f}\right)^q$

$N_f$
Ciclos a falla
$1$
$N$
Ciclos acumulados
$1$
$D$
Daño acumulado
$1$
$q$
Exponente de degradación
$1$
$E_0$
Rigidez inicial
$Pa$
$E(N)$
Rigidez residual
$Pa$



ID:('gm', 14428)


Daño acumulado

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$D=1-\frac{E(N)}{E_0}$

$D$
Daño acumulado
$1$
$E_0$
Rigidez inicial
$Pa$
$E(N)$
Rigidez residual
$Pa$



ID:('gm', 14429)


Curva esfuerzo-vida

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$\sigma_{max}=\sigma_{UTS}(1-C\log_{10}N_f)$

$N_f$
Ciclos a falla
$1$
$C$
Coeficiente de curva S-N
$1$
$sigma_{max,fat}$
Esfuerzo máximo admisible por fatiga
$Pa$
$sigma_{UTS}$
Resistencia última del compuesto
$Pa$



ID:('gm', 14430)


Ciclos acumulados

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$N^{n+1}=N^n+f_{cyc}f_Lf_T\Delta t$

$N$
Ciclos acumulados
$1$
$f_L$
Factor de severidad de carga
$1$
$f_T$
Factor térmico/ambiental
$1$
$f_{cyc}$
Frecuencia de ciclos
$Hz$
$Delta t$
Paso temporal
$s$



ID:('gm', 14431)


Margen de fatiga

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$M_{fat}=\frac{\sigma_{max,fat}}{\sigma_{applied}}$

$M_{fat}$
Margen de fatiga
$1$
$sigma_{max,fat}$
Esfuerzo máximo admisible por fatiga
$Pa$
$sigma_{applied}$
Esfuerzo máximo aplicado
$Pa$



ID:('gm', 14432)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile