Investigación

Desarrollo de modelos de predicción de crecimiento de grietas por fatiga

En los últimos años, se han llevado a cabo diferentes trabajos encaminados a mejorar las técnicas y metodologías actuales para la predicción del crecimiento de grietas por fatiga, permitiendo tomar mejores decisiones RUN/REPAIR/REPLACE.

Algunos ejemplos de los resultados obtenidos pueden verse en los siguientes artículos científicos:

• Distribution of the effective stress intensity factor range through thickness: influence on fatigue crack growth rate curvesG. Calvín, M. Escalero, H. Zabala, M. Muñiz-CalventeTheoretical and Applied Fracture Mechanics (under review), 2021
• Fatigue Assessment of Selective Laser Melted Ti-6Al-4V: Influence of Speed Manufacturing and PorosityU. Segurajauregi, A. Álvarez-Vázquez, M. Muñiz-Calvente, Í. UrrestiMetals 11 (7), 1022, 2021
• Suitability of constraint and closure models for predicting crack growth in generic configurationsEscalero, M., Muniz-Calvente, M., Zabala, H., Urresti, I.Engineering Fracture Mechanics, 2020, 225, 106808
• A methodology for simulating plasticity induced crack closure and crack shape evolution based on elastic–plastic fracture parametersEscalero, M., Muniz-Calvente, M., Zabala, H., … Branco, R., Antunes, F.V.Engineering Fracture Mechanics, 2020, 107412
• Study of alternatives and experimental validation for predictions of hole-edge fatigue crack growth in 42CrMo4 steelEscalero, M., Blasón, S., Zabala, H., … Muniz-Calvente, M., Fernández-Canteli, A.Engineering Structures, 2018, 176, pp. 621–631

Muchas de estas investigaciones han sido desarrolladas en el marco de las tesis doctorales desarrolladas por investigadores de Ikerlan y dirigidas por profesores de UNIOVI.

Mejorando los modelos de fatiga lineal y bi-lineal de Basquin mediante la inclusión de aspectos probabilísticos y el efecto de escala

En un trabajo de colaboración entre Ikerlan y Uniovi se ha desarrollado una metodología probabilística que permite abandonar el enfoque determinista de los comúnmente utilizados «ajustes lineales del campo S-N», basados en la ley de Basquin.

El resultado de la investigación ha sido publicado en Engineering Failure Analysis, revista JCR (Q1).

• Improving with probabilistic and scale features the Basquin linear and bi-linear fatigue modelsUsabiaga, H., Muniz-Calvente, M., Ramalle, M., Urresti, I., Fernández Canteli, A.Engineering Failure Analysis, 2020, 116, 104728

Estudio de la influencia de los defectos generados por corrosión en la vida a fatiga de componentes y estructuras

En esta línea de investigación conjunta se ha estudiado la forma de generar corrosiones aceleradas sobre materiales metálicos con el objetivo de obtener defectos superficiales similares a los obtenidos en componentes sumergidos en agua marina.

Posteriormente, estos componentes han sido ensayados bajo cargas cíclicas para obtener su vida a fatiga y determinar la reducción de vida asociada al proceso de corrosión, la cual puede ser estimada mediante mecánica de la fractura si se conocen la geometría de los defectos superficiales inducidos.

• Fatigue life estimation of pre-corroded 42CrMo4 subjected to accelerated pitting corrosion methodM. Álvarez, M. Muñiz-Calvente, I. Urresti, M. Escalero, J. GraciaInternational Journal of Fracture, 2021

Desarrollo de metodología para evaluar el daño por fatiga bajo cargas aleatorias multiaxiales

Gracias a la colaboración Ikerlan-Uniovi, se han realizado importantes avances en las metodologías para la predicción de la vida a fatiga de componentes sometidos a cargas aleatorias multiaxiales.

Algunos ejemplos de los resultados obtenidos pueden verse en los siguientes artículos científicos:

• Pitch bearing lifetime prediction considering the effect of pitch control strategyLopez, A., Zurutuza, A., Olave, M., … Muniz-Calvente, M., Fernandez-Canteli, A.Journal of Physics: Conference Series, 2019, 1222(1), 012017
• A comparative analysis of multiaxial fatigue models under random loadingPortugal, I., Olave, M., Urresti, I., … Muñiz-Calvente, M., Fernández-Canteli, A.Engineering Structures, 2019, 182, pp. 112–122
• Methodology to evaluate fatigue damage under multiaxial random loadingPortugal, I., Olave, M., Zurutuza, A., … Muñiz-Calvente, M., Fernández-Canteli, A.Engineering Fracture Mechanics, 2017, 185, pp. 114–123

Estas investigaciones han sido desarrolladas en el marco de la tesis doctoral de Ibai Portugal, quien fue al mismo tiempo investigador en Ikerlan y estudiante de doctorado en UNIOVI.