Consideremos los componentes mecánicos de plástico elástico sujetos a cargas aplicadas cíclicas uniaxiales. Si la carga nunca induce deformación / respuesta plástica, entonces la respuesta es puramente elástica y trivial.
Shakedown : si la carga cíclica aplicada es mayor que el límite elástico / primer punto de fluencia y menor que cierto límite de sacudida elástica , entonces obtenemos lo que se conoce como un evento shakedown donde la deformación plástica cesa después de una serie de ciclos iniciales y la respuesta volver al elástico puro con algún estado de estrés residual.
(Imagen de Shakedown Analysis, Yu, HS, Plasticity and Geotechnics, 2006, Springer)
La Fig. 13.1 muestra la presión interna, [math] p [/ math], trazada contra strain, [math] \ epsilon_c [/ math]. Aquí, [math] p_s [/ math] es el límite elástico de shakedown. La Fig. 13.1 (a) muestra la respuesta elástica RHS desplazada (tensión residual) cuando [matemática] argmax (p) \ leq p_s [/ math], y la Fig. 13.1 (b) muestra lo contrario con plasticidad inversa. El ciclo de histéresis en la figura 13.1 (b) conduce al concepto de trinquete cíclico, donde la carga excede el límite elástico de plástico.
Antes de entrar en la fluencia cíclica, comprendamos la estabilización de bucle de histéresis.
¿Por qué tengo fatiga crónica?
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¿Los insectos se cansan? Si es así, ¿se cansan más cuando caminan en la pared, el techo o el suelo?
(Imagen de Hassan, Kyriakides, 1992, Int J Plasticity, (91-116))
Fig. 1: El recuadro muestra el ciclo de fatiga controlado por deformación con la respuesta de histéresis de endurecimiento. Se puede ver que el ciclo de histéresis converge (o se estabiliza) en el límite del número de ciclos [matemáticos] N_ {ciclos} \ rightarrow \ infty [/ math] (gran cantidad de ciclos). Este comportamiento de estabilización también se describe como un comportamiento de cierre de bucle .
(Imagen de Hassan, Kyriakides, 1992, Int J Plasticity, (91-116))
La figura 2 es similar a la fig. 1, bajo control de tensión, excepto que ahora el material muestra ablandamiento cíclico. Tenga en cuenta el cierre / estabilización del lazo.
Consideremos ahora una situación en la que nuestra muestra está bajo control de estrés y los ciclos son asimétricos .
(Imagen de Hassan, Kyriakides, 1992, Int J Plasticity, (91-116))
La Fig. 3 describe el comportamiento de trinquete cíclico . El recuadro muestra los ciclos de esfuerzo asimétrico con un valor de esfuerzo medio positivo. La Fig. 3 (a) muestra que el lazo no se cierra o se estabiliza y que el valor de deformación medida se arrastra (o trinquete) hacia la derecha por ciclo. La Fig. 3 (b) muestra la tensión máxima en cada ciclo ([matemática] \ epsilon_ {xp} [/ math]) trazada contra el ciclo. Tenga en cuenta que este esfuerzo máximo por valor de ciclo no converge, pero parece estar aumentando linealmente (específicamente para los aceros SS304) mientras que la velocidad inicial fue mucho más rápida. La tensión máxima por comportamiento de ciclo no se limita a ser lineal.
Existen modelos de comportamiento constitutivos para tal comportamiento, pero obviamente, las predicciones son solo precisas para metalurgias específicas y consideraciones de velocidad.
