5.1 Las grietas superficiales se encuentran entre los defectos más comunes encontrados en los componentes estructurales. Es necesaria una caracterización y comprensión precisas del comportamiento del frente de grietas para garantizar el funcionamiento exitoso de una estructura que contiene grietas superficiales. Las pruebas de muestras de laboratorio con grietas superficiales proporcionan un medio para comprender y cuantificar el comportamiento de las grietas superficiales, pero los resultados de las pruebas deben interpretarse correctamente para garantizar la transferibilidad entre la muestra de laboratorio y la estructura. 5.2 Transferibilidad se refiere a la capacidad de una metodología de mecánica de fracturas para correlacionar los campos de tensiones y deformaciones en la punta de la grieta de diferentes cuerpos fisurados. Tradicionalmente, la correlación se ha basado en la presencia en la fractura de un campo de punta de grieta dominante, asintóticamente singular, con amplitud establecida por el valor de un solo parámetro, como el factor de intensidad de tensión, KI o la integral J. Para componentes y muestras con alta restricción de punta de grieta, el campo singular de punta de grieta domina sobre escalas de tamaño microestructuralmente significativas para cargas que van desde condiciones globalmente elásticas lineales hasta plasticidad de escala moderadamente grande. Para muestras con baja restricción de punta de grieta, un campo de punta de grieta dominante de un solo parámetro existe sólo en niveles bajos de plasticidad. En niveles más altos de plasticidad, la tensión del modo de apertura de la muestra de baja restricción es menor que la predicha por los campos asintóticamente singulares de un solo parámetro. Por lo tanto, las muestras de baja restricción a menudo exhiben una mayor tenacidad a la fractura que las muestras de alta restricción. Si es posible, se recomienda encarecidamente a los usuarios que generen datos de tenacidad a la fractura de alta restricción utilizando métodos como el E399 o el E1820 antes de probar la geometría de la grieta de la superficie. 5.2.1 Para abordar este fenómeno, se utilizan criterios de fractura de dos parámetros para incluir la influencia de la restricción de la punta de la grieta. La restricción de la punta de la grieta se ha cuantificado utilizando varios parámetros escalares, incluidos el estrés T (6, 7, 8), Q (9, 10), la triaxialidad del estrés (11, 12) y αh (13, 14). La tenacidad a la fractura en una metodología de dos parámetros no es un valor único, sino más bien una curva que define un lugar crítico de tenacidad a la fractura y valores de restricción (2). La figura 2 ilustra un lugar de restricción de tenacidad para la aplicación de mecánica de fractura de dos parámetros a estructuras. Un análisis estructural proporciona la curva de fuerza motriz para la configuración de interés y se traza con el lugar de restricción de tenacidad obtenido a partir de los datos de prueba de la muestra. La extensión de la grieta se predice cuando la curva de fuerza motriz pasa por el lugar de restricción de tenacidad. 5.3 Las pruebas realizadas con este método proporcionan datos para ayudar en la predicción de la capacidad estructural en presencia de una grieta superficial al incluir una medida de la restricción de la punta de la grieta en la interpretación de los valores de tenacidad a la fractura. Esto mejora la correlación de la muestra de prueba y las condiciones estructurales. Para lograr la comparación más precisa, las condiciones probadas mediante este método de prueba deben coincidir lo más posible con la estructura. Para una evaluación estructural conservadora, el usuario debe asegurarse de que las condiciones en la muestra de prueba produzcan niveles más altos de restricción en relación con la estructura....
ASTM E2899-13 Historia
2019ASTM E2899-19e1 Método de prueba estándar para medir la tenacidad de iniciación en grietas superficiales bajo tensión y flexión
2019ASTM E2899-19 Método de prueba estándar para medir la tenacidad de iniciación en grietas superficiales bajo tensión y flexión
2015ASTM E2899-15 Método de prueba estándar para medir la tenacidad de iniciación en grietas superficiales bajo tensión y flexión
2013ASTM E2899-13 Método de prueba estándar para medir la tenacidad de iniciación en grietas superficiales bajo tensión y flexión