Los procedimientos de comprobación convencionales en uniones por soldadura con carga de fatiga (basados en el límite de elasticidad del material) no proporcionan una garantía suficiente para el diseño seguro de las juntas, por lo que para calcular su carga de fatiga, se utiliza la resistencia a la fatiga de las juntas.
1. Determinación de un límite de resistencia
En el primer paso del cálculo se determina el límite de resistencia con la resistencia constante σ e o τ e para el tipo, diseño, carga y material de unión por soldadura especificados.
2. Determinación del límite de fatiga en vida finita
El límite de fatiga en vida finita σ f o τ f se calcula para la vida útil de la unión especificada, es decir, en el rango de resistencia a lo largo del tiempo (ciclos N< 10 6 ). El cálculo continúa con este límite de fatiga en vida finita.
3. Cálculo de parámetros de cargas de fatiga particulares
Los valores medios para cargas cíclicas superiores e inferiores determinadas se calculan a partir de las siguientes fórmulas. Este cálculo se realiza para todas las cargas especificadas.
4. Efecto de recorridos
Si los recorridos afectan a la junta además de la carga de fatiga, se debe incluir su influencia en el cálculo. Este cálculo se implementa utilizando el factor de recorrido dinámico en la fórmula para determinar la carga máxima calculada:
F máx = F m + η F a o M máx = M m + η M a
5. Cálculo de la resistencia que afecta a la unión por soldadura
La tensión cíclica media σ m o τ m y la tensión cíclica superior σ h o τ h se calculan para la carga cíclica media especificada F m , M m y la carga calculada máxima F máx , M máx con las fórmulas empleadas en el cálculo estático. Estas tensiones se utilizan para el cálculo de la amplitud cíclica de acuerdo con la siguiente fórmula:
σ a = σ h - σ m o τ a = τ h - τ m
6. Determinación de la resistencia a la fatiga de la junta
Para la tensión calculada y el límite de resistencia conocido, la resistencia a la fatiga de la junta resultante se determina fácilmente a partir de la curva de fatiga seleccionada. El procedimiento para determinar la resistencia a la fatiga para tensiones normales y de corte resulta obvio en las siguientes ilustraciones.
Diagramas de Haigh de tensión normal para distintos coeficientes σ a / σ m (se utiliza la curva de fatiga modificada de Godman):
Diagramas de Haigh de tensión normal para distintos coeficientes τ a / τ m (se utiliza la curva de fatiga modificada de Godman):
7. Comprobación de junta
En el último paso, el programa calcula el coeficiente de seguridad de la junta n C = σ A / σ a y lo compara con el grado de seguridad requerido. Para que la unión por soldadura sea adecuada, debe cumplirse la condición n f ≤ n C .