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Fatiga Estática (Crecimiento Subcrítico de Grietas Asistido por Humedad)

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El vidrio de sílice bajo humedad ambiental es el sistema donde Wiederhorn (1967) caracterizó por primera vez este fenómeno; reuso directo del marco de Cerámica A3.

ID:('ky', 1761)


Factor de intensidad

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$K_I=Y\sigma\sqrt{\pi a}$

$Y$
Factor geométrico
$1$
$sigma$
Esfuerzo aplicado
$Pa$
$K_I$
Factor de intensidad de tensiones
$m¹?²Pa$
$a$
Longitud de grieta
$m$



ID:('gm', 15116)


Crecimiento subcrítico

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$v=A K_I^n$

$A$
Coeficiente SCG corregido por humedad
$m/s·(m¹?²Pa)^n$
$n$
Exponente de crecimiento subcrítico
$1$
$K_I$
Factor de intensidad de tensiones
$m¹?²Pa$
$v$
Velocidad de crecimiento de grieta
$m/s$



ID:('gm', 15117)


Dependencia humedad

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$A=A_{ref}(HR/HR_{ref})^p$

$A$
Coeficiente SCG corregido por humedad
$m/s·(m¹?²Pa)^n$
$A_{ref}$
Coeficiente SCG de referencia
$m/s·(m¹?²Pa)^n$
$p$
Exponente empírico de humedad
$1$
$HR$
Humedad relativa
$1$
$HR_{ref}$
Humedad relativa de referencia
$1$



ID:('gm', 15118)


Evolución de grieta

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$a(t+\Delta t)=a+v\Delta t$

$v$
Velocidad de crecimiento de grieta
$m/s$
$a$
Longitud de grieta
$m$
$Delta t$
Paso temporal
$s$



ID:('gm', 15119)


Grieta crítica

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$a_c=\frac{1}{\pi}\left(\frac{K_{IC}}{Y\sigma}\right)^2$

$Y$
Factor geométrico
$1$
$sigma$
Esfuerzo aplicado
$Pa$
$K_{IC}$
Tenacidad crítica
$m¹?²Pa$
$a_c$
Longitud crítica de grieta
$m$



ID:('gm', 15120)


Tiempo hasta fractura

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$t_f=\frac{2}{A(n-2)Y^2\sigma^2}(K_{I0}^{2-n}-K_{IC}^{2-n})$

$A$
Coeficiente SCG corregido por humedad
$m/s·(m¹?²Pa)^n$
$n$
Exponente de crecimiento subcrítico
$1$
$Y$
Factor geométrico
$1$
$sigma$
Esfuerzo aplicado
$Pa$
$K_{I0}$
Intensidad inicial
$m¹?²Pa$
$K_{IC}$
Tenacidad crítica
$m¹?²Pa$
$t_f$
Tiempo estimado hasta fractura
$s$



ID:('gm', 15121)


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