La resistencia a la fatiga [1] es la propiedad de un material de no colapsar con el tiempo bajo la influencia de cargas de trabajo cambiantes.
En la mayoría de los casos, se trata de cargas cíclicas. La destrucción se produce debido a la aparición de microdestrucciones, su acumulación y luego su combinación en una macrodestrucción. La acumulación de microdaños se denomina fatiga del material , y la resistencia a la fatiga es entonces la capacidad del material para no “cansarse” y aguantar la carga. Para cada material existe un límite de fatiga, que es mucho menor que su resistencia última. El límite de resistencia a la fatiga implica la capacidad de soportar cargas durante un número infinito de ciclos, lo que, por supuesto, es inalcanzable en la vida; sin embargo, la curva de fatiga para los esfuerzos máximos permisibles se endereza significativamente después de pasar el límite de resistencia a la fatiga.
La resistencia a la fatiga se ve afectada no solo por el número de ciclos y la magnitud de la carga actuante, sino también por la amplitud de las tensiones en el material resultantes de la carga actuante que es variable en el tiempo. Por lo tanto, en algunos casos, para determinar la resistencia a la fatiga, es necesario tomar la amplitud del cambio en el esfuerzo, y no el módulo de esfuerzo máximo registrado. La resistencia a la fatiga está influenciada por factores tales como: factor de concentración de tensión efectiva, factor de escala, factor de superficie.
Cuando se resuelven problemas de resistencia a la fatiga, generalmente se determina el factor de seguridad a la fatiga .
En cuerpos sólidos y vítreos, la resistencia a la fatiga se reduce debido a la acumulación de defectos durante las deformaciones. En un líquido, los defectos no se acumulan o se relajan pronto, por lo tanto, por ejemplo, las ramas de los árboles que contienen savia tienen una alta resistencia a la fatiga: pueden balancearse durante mucho tiempo bajo la influencia de un viento no demasiado fuerte [2] .
Desde el punto de vista del número de ciclos que es capaz de percibir un elemento estructural cargado, existen cargas de ciclo bajo (dependiendo del material específico, de varios cientos de ciclos a varios miles), ciclos medios (alrededor de cien mil ciclos ) y ciclos en el infinito (desde un millón de ciclos y más). ). La carga de ciclo bajo se considera el tipo de carga más complejo y peligroso, ya que en algunos casos puede conducir a un endurecimiento significativo del material en las capas superficiales y profundas y el posterior endurecimiento con la formación de grietas y fractura frágil.