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Title:	Propuesta de un modelo para estimar el efecto combinado de cargas aleatorias y condiciones de resonancia sobre la vida útil a fatiga de partes estructurales
Authors:	Sotelo Parra, Edgar Gerardo
metadata.dc.subject.other:	Fatiga, sistema rotodinámico construido, probabilidad gaussianas, rainflow.
Issue Date:	2025-01-15
Publisher:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico
Description:	En este trabajo se desarrolló una metodología para estimar la vida a fatiga de probetas sometidas a flexión rotativa a través de la excitación de la frecuencia natural de un sistema rotodinámico, el cual, manifestó patrones de respuesta aleatorios representados a través de distribuciones de probabilidad gaussianas obtenidas a partir del procesamiento de datos experimentales mediante la técnica de conteo de ciclos rainflow. Se utilizó un banco experimental compuesto por un sistema rotodinámico construido con los siguientes componentes: dos chumaceras, dos sujetadores tipo collet, dos discos inerciales y dos barras de extensión ER20-200L acopladas mediante una probeta de prueba. El sistema rotodinámico se caracterizó dinámicamente con probetas de acero 1018 y aluminio 6061-T6 a través de un análisis modal experimental para identificar la primer frecuencia natural y su correspondiente forma modal asegurando una amplitud máxima de flexión en el centro del rotor, posición donde se ubica la probeta de ensayo. Durante los ensayos de fatiga, se excitó, a través de masas de desbalance controladas calculadas mediante le técnica de coeficientes de influencia, la frecuencia natural identificada en el análisis modal, y se encontró que el sistema rotodinámico con probetas de acero presenta una respuesta más estable que las probetas de aluminio. Esto se relacionó directamente con los límites elásticos y de resistencia a la fatiga de cada material. Durante los ensayos de fatiga con probetas de acero, se alcanzó la región de vida infinita del material. Por lo tanto, los experimentos se realizaron con probetas de aluminio. A partir de la metodología desarrollada, se obtuvieron curvas de daño para cada ensayo de fatiga, mediante fue posible estimar la vida a fatiga con un porcentaje mínimo de error del 10% con respecto a la vida experimental medida. Adicionalmente, se comparó la vida estimada con la metodología propuesta con dos técnicas determinísticas y una basada en momentos espectrales, las cuales presentaron porcentajes de error mayores al 99%. Por lo tanto, se concluyó que la metodología propuesta es una excelente alternativa para la estimación de vida a fatiga de materiales sometidos a patrones de cargas aleatorios.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/masterThesis
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