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 en la falla por fatiga, considerando el método de vida útil por deformación, considerando como variables aleatorias algunos parámetros físicos del material y el vector de carga en una placa con agujero en el centro compuesta de una aleación de aluminio 2024-T351 sometida a fatiga, con carga de amplitud variable mediante polinomios de Hermite multidimensionales. La aplicación de una serie de polinomios de Hermite multidimensionales permitió predecir 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 la simulación de Monte Carlo requiere 1E + 06 puntos por variable aleatoria. Esto genera un ahorro significativo de tiempo y recursos computacionales. Los resultados mostraron que las variaciones en los parámetros del material no son significativas en comparación con las variaciones en los parámetros de carga, lo que genera un aumento en la probabilidad de falla en piezas de aleación de aluminio sometidas a fatiga.