Examinando por Materia "Fatiga de materiales"
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Publicación Acceso abierto Análisis del comportamiento a fatiga en flexión rotativa del acero sae 4140 con diferentes temperaturas de revenido en agua marina(Universidad del Valle, 2015) Valencia Girón, Brayan Dago; Coronado Marín, John Jairo; Rodríguez Pulecio, Sara AidaEste trabajo se realizó con el propósito de determinar el comportamiento a fatiga, nucleación y crecimiento de grietas, del acero SAE 4140 usando el ensayo de fatiga en flexión rotativa en un ambiente corrosivo y analizar su relación con la microestructura y las propiedades mecánicas obtenidas por el revenido a diferentes temperaturas. Se utilizaron probetas de fatiga mecanizadas bajo norma, se realizaron tratamientos térmicos de temple y revenido (200°C, 400°C y 600°C) a todas las probetas. Se realizaron los ensayos de fatiga en agua marina y se identificó el intervalo de la nucleación de grieta en el mismo ensayo, con los datos obtenidos se construyeron las gráficas S-N para fractura del acero y para nucleación de grieta. Se realizó la medición del potencial de corrosión para los tres materiales, se realizaron metalografías y se inspeccionaron las superficies de fractura de las probetas ensayadas en agua marina. Se encontró que el acero SAE 4140 templado y revenido a 200°C presentó la mayor resistencia a la fatiga de 652,98 MPa. El método de identificación de grietas permitió identificar una nucleación temprana cuando la temperatura de revenido es de 600°C y una identificación tardía cuando la temperatura de revenido es de 200°C. La velocidad de corrosión en agua marina fue mayor para el acero SAE 4140 revenido a 200°C comparado con el revenido a 400°C y 600°C, se observó que a medida que aumenta la temperatura de revenido disminuyó la velocidad de corrosión aunque se diferenciaron en solo un 5,5%. Del análisis fractográfico se encontró que a medida que aumentó la temperatura de revenido para el acero SAE 4140 desde 200°C hasta 600°C el material presentó un aumento en la cantidad de sitios de iniciación de grietas por fatiga en contacto con agua marinaPublicación Acceso abierto Análisis del comportamiento a la fatiga de un poliéster reforzado con fibra de vidrio con aplicación en tuberías(Universidad del Valle, 2012) Cuarán Muriel, Duván Andrés; Rodríguez Pulecio, Sara Aida; Coronado, John JairoLas estructuras hidráulicas en hidroeléctricas experimentan diferentes estados de carga, que incluyen cargas de fatiga de diferentes amplitudes debido a los golpes de ariete. En este proyecto se determinó el comportamiento a la fatiga de una tubería de poliéster reforzada con fibra de vidrio (GFRP) sobre la dirección axial y la dirección circunferencial respecto a la orientación de la fibra, las cuales fueron comparados con un acero ASTM A36. Los especímenes de prueba se extrajeron de dos tubos fabricados de compuestos de resina de poliéster, arena y fibra de vidrio, una tubería Tipo I de referencia GRPDN 1100 PN 10 SN 02500 y una tubería Tipo II de referencia GRPDN 0300 PN 20 SN 02500. Los resultados mostraron que la tubería GFRP en su dirección axial es diez veces menos resistente que su dirección circunferencial, mientras que la tubería GFRP en su dirección circunferencial es tan resistente como un acero estructural ASTM A36 con un esfuerzo último de 392,23±21,44 MPa. Se realizaron dos curvas esfuerzovida (S-N), una sobre la dirección axial y otra sobre dirección circunferencial de la tubería GFRP, con porcentajes de error inferiores al 5% y una confiabilidad del 95%. De las curvas S-N se estimó la resistencia a la fatiga para 106 ciclos, el valor correspondiente del esfuerzo alternante a este número de ciclos es de 6,82 MPa en la dirección axial y 19 MPa sobre la dirección circunferencial. Para una tubería de acero ASTM A36 en condiciones similares, la resistencia a la fatiga es seis veces mayor que la tubería GFRP en la dirección axial y tres veces mayor que la tubería GFRP en la dirección circunferencial.Publicación Acceso abierto Desarrollo de software para el diseño de pavimentos rígidos utilizando la metodología PCA.(Universidad del Valle, 2019-01-15) Castro Mesa, Jefferson Harley; Orobio Quiñones, ArmandoConsiderando el aumento de la construcción y diseños de pavimentos rígidos en los últimos años y también teniendo en cuenta la amplia utilización a nivel nacional del método de diseño de pavimentos rígidos de la Pórtland Cement Association versión de 1984, se desarrolló un software que permite dimensionar los espesores de las estructuras de este tipo de pavimentos con este método. El código del programa se realizó en Matlab y se exportó a ejecutable de Windows, en la interfaz de usuario se puede introducir los diferentes parámetros que permiten efectuar los análisis de fatiga y de erosión para obtener así el dimensionamiento de la estructura de pavimento. Esta herramienta será de gran utilidad en el medio ya que no tendrá ningún costo, permitirá evaluar fácilmente los cambios en los parámetros y tendrá una mayor precisión al momento de calcular el espesor, ya que actualmente se conocen las ecuaciones de diseño de la metodología desarrollada de la PCA.Publicación Acceso abierto Estudio comparativo de los procesos de manufactura empleados para la fabricación de Rodetes Francis(Universidad del Valle, 2017) Quintero Jurado, Patricia; Coronado Marín, John Jairo; Rodríguez Pulecio, Sara AidaEn el marco del proyecto de investigación Diseño integral de estrategias para el control de desgaste erosivo en turbinas se ejecutó un estudio comparativo de la manufactura empleada para rodetes de turbinas Francis con el objetivo de analizar la implementación nuevas tecnologías para su construcción. En el presente documento se muestran los resultados estadísticos de hacer una comparación cuantitativa de la vida de un rodete manufacturado a través de tres tipos de procedimientos (fundición, soldadura, unión pernada). Los experimentos se realizaron sometiendo un conjunto de probetas, que simularon la unión entre los álabes y la corona para un rodete, a una deformación alternante determinada, garantizando que no existieran diferencias dimensionales entre ellas, para así, comparar estrictamente la resistencia ofrecida por cada proceso de manufactura. Para obtener las probetas de ensayo se dispuso del control completo del proceso de fabricación de las mismas partiendo de los cupones de fundición. Paralelamente se realizó la fabricación y adecuación de los dispositivos que fueron necesarios para su realización: el utillaje y la Prefisuradora. Se realizó la calibración del montaje verificando que la carga aplicada correspondiese a las deformaciones medidas y se ejecutaron los ensayos de las probetas sometidas a una carga alternante. Durante la comparación del efecto de la carga aplicada en cada probeta se evidenció una mayor rigidez en la unión pernada, en concordancia con los modelos numéricos realizados. Finalmente, se determinó que el conjunto de ensayos a fatiga ejecutados no fue concluyente para la comparación planteada al inicio del proyecto, dado que el equipo disponible para ejecutar las pruebas a fatiga generaba perturbaciones en el experimento como el desprendimiento de las galgas por la refrigeración líquida, excesiva transferencia de calor, vibración, entre otros, por esto, el estudio de las probetas hasta la falla no fue ejecutado. Sin embargo, se presentó una resistencia a fatiga equiparable entre los tipos de probetas estudiadas que justifica que un mayor estudio de la unión pernada para esta aplicación debe ser realizado.