Diseño e implementación de un módulo para la estimación de vida a fatiga en modelos de elementos finitos

El análisis de la resistencia a fatiga de los materiales es un factor fundamental a tener en cuenta a la hora de valorar el estado de cualquier componente sometido a cargas cíclicas. El deterioro de las propiedades del material a partir de la fatiga mecánica, es además de inapreciable, extremadamente nocivo, de ahí la alta peligrosidad asociada a este fenómeno y la importancia de realizar estudios precisos y fiables que lo analicen. Además de los funestos efectos que este proceso de deterioro supone en los materiales, es un fenómeno muy frecuente que se da en infinidad de componentes mecánicos, estructurales y eléctricos, entre muchos otros. Esto viene dado por la cantidad de sistemas que están sometidos a solicitaciones oscilantes, cantidad que va incrementando con los avances de la industria, pues las nuevas tecnologías vienen acompañadas de sistemas cada vez más complejos que dificultan el análisis e incluso magnifican el efecto de la fatiga. Puede deducirse que, dada la magnitud y la importancia del problema de la fatiga mecánica, los métodos que lo resuelven deben ser lo más avanzados y completos que sea posible y capaces de tener en cuenta cada uno de los casos de fatiga que puedan tener lugar. Sin embargo, se trata de un campo en el que hay un enorme margen de mejora, pues la complejidad del fenómeno ha obstaculizado gravemente el avance en los métodos de cálculo. Estos factores han desembocado en que en la actualidad las herramientas empleadas para este tipo de análisis sean poco precisas. Por lo expuesto anteriormente, el objetivo principal de este trabajo consiste en el diseño y la implementación de un módulo informático que estime la durabilidad de componentes sometidos a fatiga. El punto de partida es IRIS, un software de análisis de elementos finitos proyectado y desarrollado en el D.I.M de la ETSII, que posibilita el estudio del comportamiento de los sólidos deformables ante determinadas solicitaciones. Se pretende crear un complemento que mediante la información proporcionada por dicho análisis, estime con exactitud el número de ciclos a partir del cual el material fallará por fatiga