SIMULACIÓN DEL EFECTO DEL APRIETE TUERCA-TORNILLO EN EL COMPORTAMIENTO EN FATIGA DE CHAPAS PUNZONADAS SOMETIDAS A TRACCIÓN

Aragón A.  Alegre J.M.  Gutiérrez-Solana F.      

Anales de la Mecánica de la Fractura, nº 21 . 2004 . Pág. -
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Resumen: Para caracterizar el comportamiento en fatiga de uniones estructurales complejas es necesario previamente analizar en detalle el comportamiento de una unión simple. En este trabajo se ha analizado el comportamiento en fatiga de una chapa punzonada, con un apriete tornillo-tuerca, sometida a esfuerzos cíclicos de tracción. Los dos parámetros que es necesario conocer en la unión son la fuerza de apriete y el coeficiente de rozamiento entre los elementos de la unión. Para controlar la fuerza de apriete de la unión en cualquier instante se ha diseñado una pequeña célula de carga interpuesta entre los elementos de la unión. El coeficiente de rozamiento entre los elementos de la unión se ha determinado experimentalmente. Conocidos ambos parámetros se ha efectuado una simulación numérica por elementos finitos en 3D para determinar las tensiones que se generan en la superficie de contacto tuerca-chapa durante el apriete y en condiciones de carga a tracción de la chapa. Una vez calculadas las fuerzas de rozamiento en la unión se ha efectuado una simulación en 3D para predecir la evolución del crecimiento de grieta desde la iniciación hasta la rotura, utilizando la ley de Paris del material. La vida en fatiga obtenida de la simulación se ha comparado con los resultados experimentales del ensayo en fatiga de esta unión, obteniendo buenos resultados, lo que permite que la metodología desarrollada pueda ser aplicada al diseño de uniones estructurales más complejas.

LocalizaciónPunta Umbría

Area de Mecánica de Medios Continuos y TE. Universidad de Burgos.
Area de Mecánica de Medios Continuos y TE. Universidad de Burgos.
Laboratorio de la División de Ciencia e Ingeniería de Materiales. Universidad de Cantabria.