Estudio del fenómeno de fatiga en viga rotatoria empleando DIC 3D
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Resumen
El análisis del fenómeno de fatiga en vigas rotatorias es de gran interés debido al potencial de fallos catastróficos que presentan las grietas por fatiga en sistemas rotatorios. Estos fallos pueden interrumpir el funcionamiento eficiente y eficaz de las máquinas, lo que ha llevado a un gran interés por parte de los investigadores en este campo. Por otro lado, la técnica experimental de Correlación Digital de Imágenes 3D (3D DIC) se presenta como una herramienta de gran potencial para analizar este fenómeno de manera novedosa y original. 3D DIC es una técnica óptica que permite obtener información cuantitativa precisa sobre el desplazamiento, la deformación y geometría tridimensionales sin contacto ni interferencia con la funcionalidad de la misma. A diferencia de los sensores convencionales de contacto que solo proporcionan resultados discretos y requieren conexión física, DIC ofrece mediciones en un campo completo, lo que permite una mejor comprensión del comportamiento.
Este trabajo presenta un montaje experimental que permite estudiar la evolución del fenómeno de fatiga en una viga rotatoria sin necesidad de parar o ralentizar el ensayo. El proceso consiste en capturar imágenes de manera sincronizada con el giro de la probeta rotatoria. Esta captura se realiza con un sistema estereoscópico de cámaras de alta resolución sin necesidad de recurrir a alta velocidad y mejorando la nitidez de los resultados. Procesando las imágenes con un sistema de 3D-DIC, ha sido posible obtener una serie de mapas de desplazamiento y deformación que permiten el seguimiento del crecimiento de una grieta a lo largo de los ciclos,
De esta manera, se aplica DIC de manera novedosa para su uso en ensayos dinámicos de viga rotatoria, lo cual ofrece un banco de datos con un gran potencial para comprender mejor el comportamiento de las grietas y predecir la vida útil de componentes críticos en diversas industrias, como la energía eólica y la industria automotriz, ferroviaria o aeroespacial.
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