traduccion paper n°2

8/17/2019 TRADUCCION PAPER N°2

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EFECTOS DE DAÑOS POR FATIGA Y EL DESGASTE DE LA FATIGA

POR ROZAMIENTO EN CONDICIONES DE DESLIZAMIENTO PARCIAL

R E S U M E N

El modelo mecánico de daño continuo que incorpora desgaste fue desarrollado en el documento anterior de los autores[27] para predecir el inicio de la vida a fatiga por roamiento de una grieta para am!os casos de desliamiento parcial" desliante !ruto# En el presente estudio$ los efectos de parámetros e%teriores so!re el comportamiento del inicio dela vida a fatiga por roamiento de una grieta !a&o la condici'n de desliamiento parcial son investigadossistemáticamente# En primer lugar$ una diferencia es que se utilia una regla de acumulaci'n de daño por fatiga$ quepuede predecir un proceso de daño más raona!le# En segundo lugar$ los efectos de la amplitud de desliamientorelativo " coe(ciente de desgaste son evaluados en !ase en el enfoque me&orado# Es importante señalar que elimpacto del coe(ciente de desgaste en la vida a fatiga por roamiento es no mon'tono$ " el mecanismo de acci'n seanalia en detalle en este tra!a&o# )or *ltimo$ se presentan la com!inaci'n " la competencia entre daño por fatiga " eldesgaste# +os resultados indican que ninguno de los daños por fatiga " desgaste puede ser olvidado$ en la predicci'nde la vida a fatiga por roamiento#

),+,-R,S .+,/ES0

1atiga por roamiento

+a mecánica de dañoModelado de elementos (nitos i 3 4,5 3 6/

1. INTRODUCCIÓN:

+a fatiga por roamiento es un procesode acumulaci'n de daños que se produce cuandodos cuerpos están en contacto por pequeñosmovimientos alternativos# ependiendo deldesplaamiento relativo entre los dos cuerpos encontacto$ la fatiga por roamiento puede serclasi(cado en dos reg8menes diferentes0 elr9gimen por desliamiento parcial " r9gimen

desliamiento !ruto# En el caso del desliamientoparcial$ s'lo se produce en las porciones de laona de contacto " resulta principalmente en lanucleaci'n de grietas# En el caso deldesliamiento !ruto$ todas las super(cies decontacto e%perimentan un desliamiento relativo" la principal forma de daño por roamiento esdesgaste #+os comportamientos de la falla porroamiento fueron ampliamente investigados demuc:as formas en los *ltimas d9cadas#

Se llevaron a ca!o numerosos esfueros paraentender el comportamiento de la nucleaci'n degrietas por roamiento# El m9todo de plano cr8tico!asado en el modelo de fatiga multia%ial es

ampliamente utiliado para predecir el inicio de lavida a fatiga roamiento de una grieta$ que !uscael valor má%imo de un parámetro de dañosprede(nido por fatiga durante un n*mero deplanos " predice la vida iniciaci'n de grietas so!rela !ase de aquel valor má%imo# +a u!icaci'n "orientaci'n de la grieta a fatiga por roamientotam!i9n se o!tienen mediante el m9todo de planocr8tico [;


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daño por fatiga en los campos de tensiones "deformaciones#

En realidad$ la vida a fatiga por roamientoconsiste en la vida de nucleaci'n de una grieta "la vida de propagaci'n de grietas #Estos doscuestiones a menudo necesitan ser modeladospor separado$ como en la literatura [;=


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determina en !ase a los e%perimentos dedesgaste# Sin em!argo$ las condiciones de lafatiga por roamiento simulado num9ricamente nocoinciden e%actamente con el desgaste en lose%perimentos$ tales como el tratamiento t9rmicode materiales o el nivel de carga# )or lo tanto$ esnecesario identi(car la sensi!ilidad de la vida a la

fatiga " con el coe(ciente de desgaste# En esteestudio$ los efectos de la amplitud dedesliamiento relativo " el coe(ciente de desgastepara el inicio de la grieta por fatiga porroamiento se investigaron num9ricamente parael enfoque del .M con la consideraci'n del dañopor fatiga " desgaste$ en el que se emplearan unaserie de amplitudes de desliamiento " variocoe(cientes de desgaste#

,demás$ la competencia entre los daños porfatiga " el desgaste se descri!en emp8ricamenteseg*n el fallo por desgaste de la fatiga porroamiento [;C]# .uando cam!ia el estado delcontacto de desliamiento parcial al desliante!ruto$ la correspondiente forma de fracasotam!i9n cam!ia$ desde el inicio de la grieta porfatiga por roamiento para el desgaste de loscomponentes en contacto# En este estudio$ unadescripci'n más detallada se estudia mediante laevoluci'n de la tensi'n de contacto " el esfuerode tensi'n en la su!terránea a lo largo de lasuper(cie de contacto que se :an vistoafectadas por los daños por fatiga " desgaste#

En el presente estudio$ un m9todo diferente de laacumulaci'n de daño por fatiga es utiliado parainvestigar el comportamiento del inicio de lagrieta por fatiga por roamiento !a&o la condici'nde desliamiento parcial #+os efectos de laamplitud de desliamiento relativo " el coe(cientede desgaste se eval*a a partir a un enfoqueme&orado# +a evoluci'n progresiva de los dañospor fatiga " marca de desgaste son simuladas!a&o varias condiciones de simulaci'n$ inclu"endocinco amplitudes de desliamiento relativo "cuatro coe(cientes de desgaste# +a com!inaci'n "la competencia de mecanismo de daño por fatiga" desgaste en la vida a la fatiga tam!i9n seidenti(can#

2. MODELOS TEÓRICOS

El enfoque del .M inclu"e tres tipos de modeloste'ricos0 el daño com!inado$ daños por fatiga "

modelo de desgaste$ que se descri!en!revemente en esta secci'n#

2.1) Modelo de Daños de plasticidad chaboche

+os modelos de daños mecánicos !asado enmateriales s'lidos es la creaci'n " el crecimientode micro


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del material sin daños# +a varia!le σ ij

es el esfuero de .auc:" del materialdañado#

• +a funci'n de rendimiento " Hu&o de plásticocon daños se e%presan respectivamente 0

F =(σ ij

1− D−α ij)

eq

−σ y

´

έ pij= ʎ́

∂F

∂σ ij=

3

2∗ʎ́

1− D

(σ ij

1− D−α ij)

dev

(σ kl

1− D−α kl)

eq

y

´ p=√ 23∗έ pij∗έ pij= ʎ́ 1− DEl su!8ndice IdevI " IeqI representan la partedesviadora del esfuero " la tensi'nequivalente de von Mises$ respectivamente#

El t9rmino α ij es el componente

desviador del esfuero anterior$ ʎ́ es la

multiplicador de plástico " p es la velocidadde deformaci'n plástica acumulada#

El t9rmino σ y representa el tamaño de

la super(cie de Huencia$ que se asume quese mantiene sin cam!ios en este estudio#

• +a le" de endurecimiento cinemático con eldaño se e%presa por0

α ij=∑ K =1

N

α ijk

α ijk = (1− D )∗(

2

3C k έ

p

ij−γ k α ijk ´ p)

onde N es el n*mero de los componentesde los esfueros anteriores# +os parámetros

C k " γ k son constantes del material

o!tenido de las prue!as e%perimentales#

2.2. Modelo de daños por fatiga.

+as deformaciones plásticas pueden ocurrir en laona de contacto de!ido a concentraci'n deesfuero " desgaste# Utiliando un solo modelo dedaños por fatiga de alto ciclo o la fatiga por un!a&o cicla&e es insu(ciente para descri!ir laevoluci'n de daños por fatiga# )or lo tanto$ seemplean dos modelos de daño por fatiga en este

estudio$ que son a menudo utiliados en la fatigade alto ciclo DJ.1 " la fatiga de ciclo !a&oD+.1# En la fatiga de alto ciclo$ la evoluci'n deldaño por fatiga se rige por la tensi'n c8clica quese e%presa de la siguiente forma [2;$A4]0

A II −σ lo(¿1−3b1σH;me! )

σ "−σ eq# m$1−¿

d De

dN =[1−(1− D ) %+1]¿

1− D A II

& 0(1−3b1σH;me!)¿

%

¿¿

En donde A II " σH ;me! en la

amplitud de la tensi'n de ciallamiento octa9drica" la media valor de la presi'n :idrostática en unciclo de carga$ respectivamente. El t9rmino

σ eq #m$ es el má%imo esfuero equivalente en

un ciclo de carga$ σ lo es el l8mite de fatiga en

la condici'n de carga invertida$ " σ " es el

último esfuerzo de tracción]# +os detalles para elmodelo de daño !asado estr9s tam!i9n se puedeo!tener :aciendo referencia a la +iteratura [2;] "

[A7]# +os cinco parámetros$ a$ & 0 $ K$ b1

y b2 $ se determinan mediante la prue!a de

fatiga con datos especi(cados constantes# En lafatiga por un !a&o cicla&e$ el correspondientemodelo de daño fatiga depende de la deformaci'nplástica acumulada$ que está dado por0


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1− D¿¿

(σ m$)2

2 E'¿m∗ (p

¿d D pdN

=¿

onde σ m$ es el valor má%imo de la tensi'n

equivalente daños en un ciclo de carga# +osparámetros S " m se determina a partir de ladeterminaci'n de la curva de deformaci'n plástica" n*mero de ciclos de fracaso#

os tipos de daños por fatiga pueden calcularseusando los dos modelos anteriores cuando seproduce una deformaci'n plástica# Un m9todo defatiga por acumulaci'n de daños fue presentadopor los autores como la tasa total es la sumade dos tipos [27]# En este estudio un m9tododiferente se emplea$ que es más general porfatiga roamiento " la muesca de fatiga [ 2?]# +amás grande de las dos tasas es asignada como elactual porcenta&e de daños#

dD

dN =m$ {d DedN ∗d D pdN }

2.3 Modelo de desgaste de energía:

El modelo de desgaste de energ8a considera eltra!a&o de cialladura interfacial como el uso deun parámetro signi(cativo que controla el cálculodel volumen de desgaste# )ara el modelo 2 por

roamiento$ en el tiempo ) " la posici'n $

a lo largo de la super(cie de contacto$ laprofundidad de desgaste se puede e%presar comosigue [;;]0

* ( $ # ) )=∅∫) −0

)

q ( $ ; ) )d+ ( $ ; ) )

onde ∅ es el coe(ciente

desgaste$ q ( $ ; ) ) es el esfuero de

ciallamiento local$ d+ ( $ ; ) ) es el incremento

de desliamiento relativo local$ Φ es un parámetrocr8tico constante de desgaste por e%perimentosdeterminados#

En la Ec# D;;$] se ve que el efecto de desgastetiene una relaci'n directa con el coe(ciente deque de!e o!tenerse a trav9s de e%perimentos# Enla literatura [27]$ un coe(ciente de desgasteespeci(cado fue elegido en la simulaci'nnum9rica de!ido a la falta de las prue!asrealiadas por los autores# .on el (n de evaluar elefecto del coe(ciente de desgaste$ la marca dedesgaste " la vida a fatiga por roamiento$ trescoe(cientes de desgastes de la literaturapu!licada se adoptan en este estudio#

3) Algoritmo numérico

Estos tres tipos de modelos mencionadosanteriormente se implementan en con&unto con el

c'digo de elementos (nitos ,-,LUS [A?] paraanaliar el comportamiento del inicio de la grietade fatiga por roamiento# +a implementaci'nnum9rica utiliada en este caso es similar a la queen el documento anterior [ 27] salvo el m9todo decálculo del daño por daños acumulativos esdiferente# El diagrama del algoritmo se muestraen la 1ig# ; los pasos detallados se presentan acontinuaci'n0

D; Se supone que el daño inicial para cadaelemento a ser cero

D2 +as ecuaciones constitutivas de daño por

c:a!oc:e$ ecuaciones# D; < D7$ se resuelvenpara o!tener el esfuero$ " lasdeformaciones elásticas " plásticas#

DA El estr9s " las :istorias de deformaci'nplástica se calculan para el !loque actual deciclos# El !loque de carga de ciclos en lugarde la persona ciclo de carga se aplica en laimplementaci'n num9rica de!ido a que elcosto computacional D)ro:i!itivo en algunoscasos para simular cada ciclo de carga# Un

!loque de carga de ciclos inclu"e , N

ciclos de carga# El estr9s acumulado$deformaci'n plástica " daños por fatiga se

supone que permanece invaria!le en el!loque de ciclos#

D6 urante cada !loque de ciclos$ se utiliantres pasos para implementar el modelodesgaste se enumeran a continuaci'n0

a )ara un nodo de contacto el incremento dela profundidad de desgaste local en unmomento F


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S5

N

5N5.5,+5>,R S +S ),ROMERS ES,-+E.ER ,P 5N5.5,+ , C

Q,-,LUS S+U.5N,R .,+.U+, ESRS ENS5TN E.ES5/, EN .,, 5N.REMEN E 5EM) -,S, EN E+ QUM, ,,#

.,+.U+,R E+ ESV,SE .,M-5 E )R1UN5, ),R, .,, 5N.REMEN E 5EM)

>,.5TN E .N,.S E .REN,,S E N /+/ER , ,S5VN,R +,S /,R5,-+ES E M,ER5,+ES

.,+.U+,R E+ ,P ,S, E E/+U.5TN ,.UMU+,R /,+R E ,P$

ENV,SE

onde qk " ( +k son de tracci'n

" cortante " un desliamientoincrementado gradual$ respectivamente Elincremento de la profundidad de desgastelocal$ es implementado moviendo los

nodos de la super(cie en la direcci'nnormal a local en las ,l (nal de cadaincremento de tiempo#

! +as varia!les de material se re


7/171ig#2# Modelo de elementos (nitos de la fatiga#

. Material ! modelo de elementos "nitos

El e%perimento llevado a ca!o por la fatiga porroamiento de Gin " Mall [2@] se utilia aqu8 paravalidar el enfoque .M con la consideraci'n dedesgaste# El material de las almo:adillas " lamuestra en el e%perimento es i


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como se ilustra en la 1ig# 6$ Una constante fueranormal P con un valor de 2C? N\mm se aplica a laalmo:adilla con el multipunto< diantesuniversitarios DM).# +a fatiga a%ial σ se carga enel lado derec:o de la modelo$ que tiene un valormá%imo de ==C M)a " el estr9s relaci'n de C$CAmientras que el de amplitud relativa al

desliamiento fase se aplica a la super(cie porel M). m9todo#

. #esultados ! discusi$n

En la fatiga roamiento$ la muestra se estira por elesfuero de fatiga a granel " los almo:adilla semueve dentro de la gama de la amplitud dedesliamiento relativo# .uando la tensi'n má%imaa granel es una constante$ la amplituddesliamiento relativo determinan el estado delos contactos ta!la#2 enumera la amplitud local dedesliamiento relativo " el estado de los contactos.alculado !a&o diferentes amplitud dedesliamiento relativo$ cu"o valor oscila entre 2CYm :asta 6A Ym# .uando la amplitud del valor dedesliamiento es ma"or que A2 Ym$ que estam!i9n ma"or que la deformaci'n má%ima delmaterial en la ona de contacto de la muestra$ laalmo:adilla se mueve :acia adelante encomparaci'n con la muestra# +a amplitud local deldesliamiento relativo aumenta con la amplitudcreciente de desliamiento relativo " el estado delcontacto cam!ia de desliamiento parcial adesliamiento !ruto cuando el valor alcance 6AYm#

Una tendencia similar se puede encontrar cuandola amplitud de desliamiento relativo disminu"e apartir de A; Ym a 2C Ym #+a *nica diferencia esque la almo:adilla se mueve :acia adelante encomparaci'n con la muestra#

+os efectos de la amplitud al desliamientorelativo " coe(ciente de desgaste se consideradospara la condici'n de desliamiento parcial# En esteestudio$ se citan cinco amplitudes dedesliamiento relativo que cumplen la condici'nde desliamiento parcial$ se imponen trescoe(cientes de desgaste que se :ace referenciaen la literatura [27$6=$64] se aplican$ como seindica en la a!la A# El estado de desliamientorelativo entre la muestra " la almo:adilla sonconsecuentes !a&o estas cinco amplitudes dedesliamiento relativo# +a almo:adilla se mueve

:acia adelante en comparaci'n con el muestra $ loque signi(ca que la fuera cortante so!re lasuper(cie de contacto de la muestra es unn*mero positivo# .on el (n de conocer el efectode daño por fatiga$ un grupo de simulaciones concoe(ciente de desgastes igual a cero se llevan aca!o como una referencia en este estudio$ en elque el desgaste es ignorado " s'lo se consideralos daños por fatiga#

Uno puede darse cuenta que el enfoque del .Mse utilia para predecir la posici'n " la vida deiniciaci'n de grietas mientras la propagaci'n "

orientaci'n de la grietas por fatiga no estáninvolucrados# )ara los e%perimentos llevados aca!o por fatiga roamiento por Gin " Mall [2@]$Madge et al#

.ontacto or resi'n M a

Esfuero cortante por fricci'n

Soluci'n te'rica

Resultado de elementos(nitos

istancia a lo largo de la direcci'n %

Soluci'n te'rica

Resultado de elementos(nitos

istancia a lo largo de la direcci'n % Dmm

Soluci'n te'rica

Resultado deelementos (nitos

Resultado de;= mm de elementos (nitos


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[;=] utilio Bdesgaste


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+a comparaci'n de las dos curvas para

ϕ=2 $10−7 &4−1 # los resultados

predic:os en este estudio son ligeramente másalta que en la literatura [27]# +a ra'n es que latasa acumulada de daño por fatiga se calculamediante la elecci'n de la ma"or una de las dos

tasas$ que es menor que el calculado por la sumade las dos tasas# .omo se inform' en [27]$ ladeformaci'n plástica equivalente es pequeño " latasa de daños de plástico calculada por laecuaci'n# D@ es apro%imadamente una magnitudmenor que la tasa de daños elástica dada por laecuaci'n# D?# +a desviaci'n de la vida a fatigaroamiento predic:os por las dos reglas de dañosacumulado es insigni(cante para los casos de

ϕ=2 $10−7 &4−1

+a diferencia entre las dos reglas de acumulaci'nde daño será o!via para el caso con un ma"orcoe(ciente de desgaste# 1ig# 4 muestra lacomparaci'n entre la distri!uci'n de ladeformaci'n plástica equivalente a lo largo de lasuper(cie de contacto para

ϕ=2 $10−7 &4−1 "

7.121 $ 10−7 &4

−1 !a&o ,=32 μm

cuando los inicios de grieta de fatiga fretting#

.uando ϕ=2 $10−7 &4

−1$ la deformaci'n

plástica equivalente má%ima es relativamentepequeña " la tasa de daños elástica es deapro%imadamente una magnitud más grande quela tasa de daños de plástico# .on ma"orcoe(ciente de desgaste$ el pico de la deformaci'nplástica equivalente es ma"or$ como se muestra

en la 1ig# 4# )ara ϕ=7.121 $10−7

&4−1

$

la tasa má%ima de daños plástico en la u!icaci'n

del inicio de la grieta es de 1.15 $ 10−5

mientras que el valor má%imo de la tasa de daños

elásticos es de 2.95 $10−5

# Si se suman las

dos tasas con misma magnitud para calcular eldaño por fatiga$ la vida de fatiga predic:a serámuc:o más corto que la o!tenida en este estudio#

Mientras que para ϕ=2.9 $ 10−8

&4−1

$ el

desgaste es insigni(cante " la deformaci'nplástica casi no se produce a lo largo de lasuper(cie de contacto# +a distri!uci'n de ladeformaci'n plástica equivalente a lo largo de lasuper(cie de contacto no es traada en la 1ig# 4#+a tasa de daño plástico má%imo es muc:o menorque la tasa de daños elástico$ que causan losresultados de las dos reglas de dañosacumulativos diferentes para tener una diferenciainsigni(cante#


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5.$. fecto de la am%litud de deslizamientorelati#o

El grupo de simulaciones con coe(ciente dedesgaste cero se elige para estudiar el efecto de

desliamiento relativo de amplitud # , medidaque el valor de la amplitud de desliamiento

relativa aumenta de ,=32 μm a

,=40 μm $ la vida a fatiga fretting predic:adisminu"e pero la posici'n de inicio de la grietapor fatiga fretting se mantiene sin cam!ios$ en el!orde de contacto iquierda# Una e%plicaci'ncualitativa es que los ma"ores resultados deamplitud de desliamiento relativos en la fueratangencial ma"or de fricci'n L a lo largo de lasuper(cie de contacto# .on la fuera normal sin

cam!ios ) " esfuero de fatiga a%ial σ $ el

aumento de la fuera tangencial L acelerará elinicio de la grieta por fatiga fretting# E%plicaci'nmás detallada se presenta por las distri!uciones

de la componente de esfuero a%ial σ $$ " la

tracci'n de corte a lo largo de la super(cie decontacto$ como se muestra en la 1ig# 7 Da " D!$respectivamente# Mientras que las distri!ucionesde presi'n de contacto no están presentes$porque ellos son id9nticos para todos los cincocasos de!ido a la misma fuera normal )# 1ig# 7 Da

muestra que el valor de pico de σ $$

o!viamente crece con el aumento de la amplitudde desliamiento relativo# ado que el valor pico

de la componente de esfuero σ $$ en el !ordede contacto iquierda es muc:o ma"or que losotros tres componentes de la esfuero$ la

distri!uci'n de σ $$ determina el proceso de

daño por fatiga# )or lo tanto$ la vida a fatigaroamiento disminu"e a medida que aumenta laamplitud relativa al desliamiento# Mientras tanto$la 1ig# 7 D! sugiere el valor de pico de la tracci'nde esfuero tiene un pequeño cam!io como losrelativos cam!ios de amplitud de desliamiento "la posici'n de la misma no está en el !ordeiquierdo de contacto$ que conduce al efectoinsigni(cante en la vida a fatiga por roamiento#

5.&. fecto de da"o %or fati!a

+a distri!uci'n de σ $$ cam!ios como el

n*mero de ciclos aumenta de!ido a daños porfatiga# Este fen'meno de redistri!uci'n deesfueros es una caracter8stica del enfoque .Macoplada# En este estudio$ se emplea un m9tododirecto para estudiar el efecto de daño por fatiga$en lugar del análisis comparativo [27]# El grupo de


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simulaciones con coe(ciente de desgaste cero seelige para eliminar el efecto de desgaste# 1ig# ?Da " D! representan las evoluciones de la

distri!uci'n de σ $$ a lo largo de la super(cie

de contacto para ,=32 μm " 40 μm

respectivamente# )ara el caso de ,=32 μm

daño por fatiga se concentra en dos !ordes de

contacto$ $=5 0.44 mm# " (nalmente lasgrietas por fatiga se producen en el !orde decontacto iquierda# .omo el n*mero de ciclos

aumenta$ el valor de σ $$ disminu"e en la

ona de daño# El descenso es más evidente en el!orde de contacto iquierdo de!ido a daños por

fatiga peor# )ara el caso de ,=40 μm $

solo se concentra el daño por fatiga en el !orde

de contacto iquierda$ " el valor de σ $$

disminu"e rápidamente con el aumento deln*mero de ciclos# )or *ltimo$ la grieta por fatiga

se inicia en la posici'n $=−0.43mm # +adiferencia entre los dos casos provieneprincipalmente de las diferentes distri!uciones de

σ $$ como se muestra en la 1ig# 7 Da#

Mientras tanto$ los daños por fatiga tienen unefecto insigni(cante so!re la distri!uci'n de la

presi'n de contacto " esfuero de tracci'n# 1ig# @Da " D! representan la evoluci'n de la presi'n decontacto a lo largo de la super(cie de contacto

para ,=32 μm " 40 μm

respectivamente# +as curvas de la 1ig# @ Da " D!son casi id9nticos e%cepto que poca variaci'n seproduce en la ona cerca del !orde de

contacto iquierda# Se o!tiene tendencia similarpara la evoluci'n del esfuero de tracci'n#

,lgunas Huctuaciones se producen en la ona de

contacto central$ que están le&os de los !ordes decontacto#

+os daños por fatiga se acoplan en el modelo deplasticidad .:a!oc:e$ lo que de!ilitará elcomportamiento mecánico del material !a&o lasuper(cie de contacto# e!ido a la concentraci'nde esfueros$ el daño por fatiga se localia en los!ordes de contacto# 1ig# ;C muestra lasdistri!uciones de los daños por fatiga a lo largo de

la super(cie de contacto para ,=32 μm "

40 μm cuando la grieta de fatiga inicia# +as

propiedades del material de varios elementoscerca de los !ordes de contacto se ven afectadospor el daño por fatiga pero estos elementosinHuenciados s'lo constitu"en una parte mu"pequeña del contacto$ que afecta a toda la rigide

de contacto de manera insigni(cante# )or lotanto$ ning*n efecto evidente so!re el cálculo decontacto$ inclu"endo la evoluci'n de la presi'n decontacto " el esfuero de tracci'n$ que seencuentra# Mientras que la componente de

esfuero σ $$ está relacionado directamente

con las propiedades del material del elemento$ el

efecto so!re σ $$ es signi(cativo# Mientras que

la componente de esfuero σ $$ está

relacionado directamente con las propiedades del

material del elemento$ el efecto so!re σ $$ es

signi(cativo#

5.'. fecto del coe(ciente de des!aste

-asado en el principio de análisis para un solofactor$ el efecto de coe(ciente de desgaste seinvestiga por las comparaciones !a&o la mismaamplitud de desliamiento relativo# .on el (n deseparar el efecto del desgaste$ las simulacionesadicionales se llevan a ca!o so!re la !ase delalgoritmo num9rico en la Secci'n 6 :aciendo casoomiso de la etapa D6$ que se llev' a ca!o con el(n de calcular el daño por fatiga#

)ara el caso de ,=32 μm $ 1ig# ;;representa la evoluci'n de la marca de desgaste alo largo de la super(cie de contacto para

ϕ=2.9 $10−8 &4−1 # esgaste se produce

en dos onas de desliamiento " la profundidad dedesgaste aumenta con el aumento del n*mero deciclos# .omo resultado de la evoluci'n de lageometr8a de contacto$ las distri!uciones detensiones de contacto " la tensi'n su!terráneavar8an


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de un ciclo a otro# 1ig# ;2 muestra la evoluci'n de

σ $$ a lo largo de la super(cie de contacto# El

valor de σ $$ en el !orde de contacto iquierda

$=−0.44 mm cae de!ido a la remoci'n delmaterial mientras que su valor cerca de la interfa

sticF


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DinHuencia en la interfa sticF


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resultados iniciales con coe(ciente de desgastecero#

+os resultados anteriores indican el efecto delcoe(ciente de desgaste en la vida de fatiga porroamiento es no


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:ace signi(cativa en comparaci'n con el efecto dedesgaste como los daños por fatiga aumenta "como el n*mero de ciclos aumenta# )or lo tanto$los efectos com!inados aumentan primero " luegodisminu"en el valor de$ con el aumento deln*mero de ciclos# Esta relaci'n com!inado "competitivo tam!i9n e%iste en las simulaciones

para ϕ=2.9 $10−8 &4−1 "

7.121 $ 10−7 &4

−16

Sin

em!argo$ el que seauna de las dos acciones desempeña un papelcrucial tiene una estrec:a relaci'n con el valor delcoe(ciente de desgaste# En este estudio$ el efectocom!inado es importante para la predicci'n de lavida de fatiga por roamiento !a&o

ϕ=2.9 $10−8 &4−1 porque la grieta

por fatiga se inicia en el !orde de contacto

iquierda$ En el caso de ϕ=2 $10−7 &4

−1

" 7.121 $ 10−7 &4

−1 la competencia en la

interfa sticF


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el valor de σ $$ $ pero tiene efecto

insigni(cante so!re la presi'n de contacto " latracci'n de ciallamiento#

^ +a inHuencia del desgaste en el esfuerode contacto " la resistencia a la fatiga por

roamiento no puede ser ignorada# El efecto delcoe(ciente de desgaste es no mon'tono# Esta

ra'n se puede atri!uir a la comple&a variaci'n de

la distri!uci'n de σ $$ #

^ +a com!inaci'n " la competencia entrelos daños por fatiga " el desgaste se presentan "eval*an# .ualquiera que sea una de las dos

acciones &uega un papel crucial en consecuenciatiene una estrec:a relaci'n con el valor delcoe(ciente de desgaste#

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