Cuantificación de la incertidumbre en placas de acero sometidas a fatiga con carga variable mediante un polinomio de expansión caótica.

Abstract

Esta investigación analizó la propagación de la incertidumbre del número de ciclos a la falla por fatiga, teniendo en cuenta el método de vida útil por deformación, considerando como variables aleatorias algunos parámetros físicos del material y vector de carga en un agujero en el centro; placa compuesta de una aleación de aluminio 2024-T351 bajo fatiga, con carga de amplitud variable a través de polinomios de Hermite multidimensionales. La aplicación de series de polinomios de Hermite multidimensionales permitió la predicción de la aleatoriedad del vector de salida. Esta investigación demostró que un polinomio de Hermite multidimensional de segundo grado estima adecuadamente la propagación de la incertidumbre con 45 puntos por variable aleatoria, mientras que el uso de simulación de Monte Carlo requiere 1E + 06 puntos por variable aleatoria. Esto genera ahorros computacionales y de tiempo significativos. Los resultados mostraron que las variaciones en los parámetros del material no son importantes en comparación con las variaciones en los parámetros de carga, que generan un aumento en la probabilidad de falla en piezas de aleación de aluminio sometidas a fatiga.