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A Novel Methodology for Calculating Crack Opening Stress under Tension-Compression Cyclic LoadUna nueva metodología para calcular la tensión de apertura de grietas bajo carga cíclica de tensión-compresión

Resumen

El modelo de cierre de grietas se ha utilizado en varias aplicaciones sobre la predicción de la vida de crecimiento de grietas por fatiga, con la expresión de la tensión de apertura de grietas que a menudo sirve de hito. Una dificultad típica en el cálculo de la tensión de apertura de la grieta es el fenómeno del cierre de la grieta causado por el efecto de la carga de compresión. El efecto de la carga de compresión, que provoca el cambio del estado de la tensión residual en la fase de descarga y la disminución de la tensión de apertura de la grieta, es un reto a largo plazo para predecir la vida de crecimiento de la grieta por fatiga. Proponemos la expresión de la tensión de apertura de la grieta para predecir la vida de crecimiento de la grieta por fatiga basada en el análisis de la probeta de tracción compacta con el método de elementos elastoplásticos. Combina las características del material y la carga para tratar el fenómeno del cierre de la grieta y utiliza la relación de tensiones y la variable de carga máxima aplicada normalizada para construir la expresión de la tensión de apertura de la grieta. En el estudio de los experimentos de crecimiento de grietas por fatiga de tracción-compresión, se demuestra que la expresión propuesta mejora, mediante un análisis comparativo, la capacidad de predicción en toda la gama de datos del experimento. La nueva expresión es precisa y sencilla. En consecuencia, es propicia para calcular la tensión de apertura de grietas bajo carga de tracción-compresión.

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