LA FATIGALa fatiga es un proceso de degeneracin de un material sometido a cargascclicas de valores por debajo de aquellos que seran capaces de provocarsu rotura mediante traccin. Durante dicho proceso se genera una grietaque, si se dan las condiciones adecuadas crecer hasta producir la roturade la pieza al aplicar un nmero de ciclos suficientes. El nmero de ciclosnecesarios depender de varios factores como la carga aplicada, presenciade entallasSi bien no se ha encontrado una respuesta que explique totalmente la fatigase puede aceptar que la fractura por fatiga se debe a deformacionesplsticas de la estructura de forma similar a como ocurre en deformacionesmonodireccionales producidas por cargas estticas, con la diferenciafundamental de que bajo cargas cclicas se generan deformacionesresiduales en algunos cristales.Incluso bajo cargas pequeas pueden aparecer estas bandas dedeslizamiento, aumentando con el nmero de ciclos llegando a provocar laaparicin de una fisura. Este proceso inicial, que se puede denominarnucleacin, se da preferentemente en granos prximos a la superficieproduciendo los efectos de intrusin y extrusin, facilitando la existencia dela intrusin la propagacin de la grieta debido a la traccin.Tambin puede iniciarse el proceso en puntos que presenten algn tipo deirregularidad como inclusiones, discontinuidades superficiales, etc.La siguiente fase es la de crecimiento de grieta que puede dividirse a su vezen dos fases. La primera fase supone el crecimiento de una grieta corta enpequeas distancias del tamao de pocos. En esta fase, dado que eltamao de la grieta es comparable al de los elementos caractersticos de lamicroestructura del material, dicha microestructura (tamao de grano,orientacin de los mismos) afecta en gran medida al crecimiento de lagrieta.La segunda fase consiste en un crecimiento de la grieta normal al planoprincipal de tensiones. En este caso de grietas ms largas lamicroestructura del material afecta en menor medida al crecimiento de lagrieta dado que la zona de plastificacin creada por el propio crecimiento dela grieta es mucho mayor que las dimensiones caractersticas de lamicroestructura.

Desafortunadamente, no existe una teora universal de falla para un caso general de laspropiedades del material y el estado de esfuerzo. En su lugar, a travs de los aos se han formuladoy probado varias hiptesis, las cuales han conducido a las prcticas aceptadas en laactualidad. Como han sido aceptadas, estas prcticas se caracterizarn como teoras tal comolo hace la mayora de los diseadores.El comportamiento del metal estructural se clasifica de manera tpica como dctil o frgil,aunque bajo situaciones especiales, un material considerado normalmente como dctil puedefallar de una manera frgil (vea la seccin 5-12). Normalmente, los materiales se clasificancomo dctiles cuando f 0.05 y cuando tienen una resistencia a la fluencia identificable quea menudo es la misma en compresin que en tensin (Syt = Syc = Sy). Los materiales frgiles,f < 0.05, no presentan una resistencia a la fluencia identificable y tpicamente se clasificanpor resistencias ltimas a la tensin y la compresin, Sut y Suc, respectivamente (donde Suc seda como una cantidad positiva). Las teoras generalmente aceptadas son:Materiales dctiles (criterios de fluencia) Esfuerzo cortante mximo (ECM), seccin 5-4 Energa de distorsin (ED), seccin 5-5 Mohr Coulomb dctil (CMD), seccin 5-6Materiales frgiles (criterios de fractura) Esfuerzo normal mximo (ENM), seccin 5-8 Mohr Coulomb frgil (CMF), seccin 5-9 Mohr modificada (MM), seccin 5-9Sera muy til tener una teora aceptada universalmente para cada tipo de material, peropor una razn u otra se utilizan todas las anteriores. Posteriormente se darn razones para seleccionaruna teora particular. Primero, se describirn las bases de estas teoras y se aplicarna algunos ejemplos.El estudio convencional de la fatiga se realiza sometiendo a especmenes aensayos a una amplitud de esfuerzo constante. Sin embargo, en una gran variedad decondiciones de servicio los componentes o piezas estn sometidos a historiales deesfuerzo en donde las cargas no poseen una amplitud constante, es decir el daoprogresivo del material se produce a diferentes niveles de esfuerzos cclicos cada uno delos cuales produce un dao sobre el material. El deterioro de los materiales bajo estascondiciones de aplicacin de cargas es conocido como Dao acumulado por fatiga osimplemente Dao acumulado.15El problema que representa el estudio del comportamiento de los materiales bajocondiciones de dao acumulado es un problema viejo, pero no resuelto aun. Hace 80aos Palmgren 12 sugiri el concepto del dao acumulativo lineal, que posteriormentefue desarrollado por Miner 2 en 1945 de forma matemtica como :=( / ) i i D n N (Ec. 2.1)Donde de D es la fraccin de dao, ni y Ni son el nmero de ciclosaplicados y el nmero de ciclos a falla para una amplitud de esfuerzo constanterespectivamente. Adems Miner 2 postul que el fallo se produce cuando D alcanza launidad, [13].Luego de esto, el tratamiento del dao acumulado ha recibido cada vez msatencin y nmerosas teoras y modelos han sido presentadas luego de la de Miner 2, enla bsqueda de predecir el comportamiento de los materiales al dao acumulado.A pesar de la gran cantidad de teoras y modelos desarrollados en los ltimosaos para tratar el problema del dao acumulado, ningn modelo ha logrado dar unarespuesta de mayor simplicidad y aplicabilidad en condiciones de servicio que el modelode Miner 2, razn por la cual a pesar de su conocida falta de exactitud bajo diversascondiciones de servicio, sigue siendo aun el ms utilizado a nivel industrial para eltratamiento del problema de componentes cuya solicitud de esfuerzos en servicioimplique dao acumulado por fatiga.