Desarrollo de un Procedimiento de Cálculo de Fatiga Multiaxial según ASME Sección III Incluyendo la Metodología Fen

Abstract

En las etapas de diseño y extensión de vida de componentes nucleares resulta fundamental el análisis de fatiga. En geometrías complejas la verificación implica trabajar con fatiga multiaxial, cuya teoría se encuentra en constante desarrollo. El código ASME de Calderas y Recipientes de Presión, en su Sección III destinada al diseño de componentes nucleares, provee lineamientos generales para el análisis de fatiga. Por otra parte, durante los últimos años la industria nuclear viene estudiando con intensidad el fenómeno de fatiga asistida por el ambiente. Al respecto de ello, en el documento NUREG/CR-6909 se demostró mediante una serie de ensayos, que existe una importante degradación en la vida a la fatiga de materiales metálicos en reactores de agua liviana. Además el documento presenta un método para considerar el fenómeno a través de un parámetro denominado Fen (factor ambiental). Normativas nacionales de diversos países han establecido como mandatorio el análisis de este fenómeno para nuevos licenciamientos de reactores nucleares.
En el presente trabajo se desarrollan los matices de la metodología de fatiga multiaxial establecida en el artículo NB-3200 del código ASME y se propone un procedimiento para incorporar a dicha metodología el fenómeno de fatiga asistida por el ambiente a través del factor Fen. Finalmente se describe una aplicación (plug-in) desarrollado para Abaqus CAE que permite la evaluación de fatiga según el código ASME Sec. III incorporando el factor Fen.