Análisis de resistencia Weibull para los percentiles S-N y su nivel de confiabilidad en test de tensión

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.37636/recit.v5n3e230

Palabras clave:

Diseño mecánico, Estrés-resistencia, Distribución Weibull, Análisis de fatiga, Ingeniería de confiabilidad

Resumen

Basado en el estrés verdadero σ_t, la última resistencia del material S_ut, y la curva de fatiga b, la curva S-N de material de acero dúctil es formulada. La distribución Weibull con parámetros β y η son usados para determinar la confiabilidad del elemento y ambos son directamente determinados por la resistencia del material que en este caso corresponde a 103 y 106 ciclos. Y como corresponde en la tabla de propiedades del acero A538 A (b) y recolectada esta información del libro de Ingeniería mecánica de Shigley: los autores presentan el estrés verdadero, ultimo estrés y la curva de diferentes materiales. Entonces los parámetros Weibull β y η, así como los percentiles de confiabilidad 95 y 5 % de la curva S-N son presentados. Se presenta una aplicación paso por paso para el acero A538 A (b). Y basado en el máximo y mínimo estrés aplicado, la distribución Weibull correspondientes es presentada. Por último, basado en el máximo y mínimo estrés, la distribución Weibull correspondiente fue ajustada y usada con la resistencia de la distribución Weibull, en la función estrés-resistencia de confiabilidad con el objeto de estimar la confiabilidad del elemento.

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Citas

M.R. Piña-Monarrez, “Weibull Stress Distribution for Static Mechanical Stress and its Stress/strength Analysis” Qual Reliab Engng Int. vol. 34, pp. 229–244. 2018. https://doi.org/10.1002/qre.18-0532. DOI: https://doi.org/10.1002/qre.2251

R. Budynas, and J. Nisbett, “Shigley’s Mechanical Engineering Design (Tenth edition)”. New York: McGraw Hill 2015. ISBN: 13-978-0-07-339820-4.

J. Gao, Z. An, and B. Liu, “A new method for obtaining P-S-N curves under the condition of small sample”. Proc IMechE, Part O: J Risk and Reliability vol. 231, no. 2, pp. 130-137. 2017. https://doi.org/10.1177/1748006X16686896. DOI: https://doi.org/10.1177/1748006X16686896

K.B. Rao, M.B. Anoop, G. Rahava, M. Prakash, and A. Rajadurai, “Probabilistic fatigue life analysis of welded steel plate railway bridge girders using S-N curve approach”. Proc IMechE, Part O: J Risk and Reliability vol. 227, no. 4, pp. 385-404. 2013. https://doi.org/10.1177/1748006X13480754. DOI: https://doi.org/10.1177/1748006X13480754

D.B. Kececioglu, “Robust Engineering Design‐By‐Reliability with Emphasis on Mechanical Components and Structural Reliability”. Pennsylvania: DEStech Publications Inc. 2003. ISBN:1-932078-07-X. DOI: https://doi.org/10.4271/2003-01-0141

S.R. Schmid, B.J. Hanrock, and B.O. Jacobson, “Fundamentals of Machine Elements SI Version”, Third Edition. CRC Press, Taylor and Francis Group Boca Raton FL 33487-2742. U.S. A. 2014. ISBN:13:978-1-4822-4750-3.

E. S. Lindquist, “Strength of materials and the Weibull distribution”. Prob. Eng. Mech. Vol. 9, no. 3, pp. 191-194. 1994. https://doi.org/10.1016/0266-8920(94)90004-3 DOI: https://doi.org/10.1016/0266-8920(94)90004-3

H. Rinne, “The Weibull distribution a handbook”, CRC press, Boca Ratón, FL, USA, 2009. ISBN: 13-978-1-4200-8743-7.

W. Weibull, “A statistical theory of the strength of materials”. Proceedings, R Swedish Inst Eng Res vol. 151, no. 45, 1939.

R. Jiang, “A novel parameter estimation method for the Weibull distribution on heavely censorated data”. Proc IMechE, Part O: J Risk and Reliability pp. vol. 236, no. 2, pp. 1-10. 2019. https://doi.org/10.1177/1748006X19887648. DOI: https://doi.org/10.1177/1748006X19887648

M.R. Piña-Monarrez, Weibull Analysis for Normal/Accelerated and Fatigue Random Vibration Test. Qual Reliab Engng Int. vol. 35, no. 7, pp. 2408-2428. 2019. https://doi.org/10.1002/qre.2532. DOI: https://doi.org/10.1002/qre.2532

C.R. Mischke, “A distribution-independent plotting rule for ordered failures”. J. Mech. Des. Vol. 104, pp. 593-597. 1979. https://doi.org/10.1115/1.3256391. DOI: https://doi.org/10.1115/1.3256391

M.R. Piña-Monarrez, J.F. Ortiz-Yañez, “Weibull and Lognormal Taguchi Analysis Using Multiple Linear Regression”. Reliab Eng Syst Saf. Vol. 144, pp. 244–53. 2015. https://doi.org/10.1016/j.ress.2015.08.004. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ress.2015.08.004

M.R. Piña-Monarrez, “Conditional Weibull control charts using multiple linear regression”. Qual Reliab Eng Int vol. 33, no. 4, pp. 785‐791. 2016. https://doi.org/10.1002/qre.2056. DOI: https://doi.org/10.1002/qre.2056

E.E. Franz Boehm, and E.E. Lewis. “A stress-strength interference approach to reliability analysis of ceramics: Part I — fast fracture Probabilistic Engineering Mechanics”, vol. 7, no. 1, pp. 1-8. 1992. https://doi.org/10.1016/0266-8920(92)90002-Y. DOI: https://doi.org/10.1016/0266-8920(92)90002-Y

R.L.M. Sales Filho, E. López Droguett, ID. Lins, M.C. Moura, M. Amiri, R.V. Azevedo, “Stress‐strength reliability analysis with extreme values based on q‐exponential distribution”. Qual Reliab Engng Int. vol. 33, no. 3, pp. 457‐477. 2017. https://doi.org/10.1002/qre.2020. DOI: https://doi.org/10.1002/qre.2020

Z.A. Al-Hemyari, “Some estimators for the scale parameter and reliability function of Weibull lifetime data”. Proc IMechE, Part O: J Risk and Reliability. Vol. 224, pp. 197-205. 2010. https://doi.org/10.1243/1748006XJRR299. DOI: https://doi.org/10.1243/1748006XJRR299

A. Kleyner, “Effect of field stress variance n test to field correlation in accelerated reliability demonstration testing”. Qual Reliab Engng Int. vol. 31, no. 5, pp. 783‐788. 2015. https://doi.org/10.1002/qre.1635. DOI: https://doi.org/10.1002/qre.1635

Percentiles probabilísticos de la curva S-N.

Publicado

2022-09-22

Cómo citar

Baro Tijerina , M., Piña Monarrez, M. R., & Barraza Contrera, J. (2022). Análisis de resistencia Weibull para los percentiles S-N y su nivel de confiabilidad en test de tensión . Revista De Ciencias Tecnológicas, 5(3), e230. https://doi.org/10.37636/recit.v5n3e230

Número

Sección

Artículos de Investigación

Categorías