Using optical fibers (OF) to control the stress-strain state of steel structures subject to fatigue failure

Utilización de fibras ópticas (OF) para controlar el estado de tensión-deformación de estructuras de acero sometidas a fallo por fatiga

El artículo presenta los resultados relacionados con el desarrollo y las pruebas prácticas del método de monitorización del estado de tensión-deformación de las estructuras de acero de las máquinas elevadoras de minas. Ciertas propiedades positivas de las fibras ópticas permiten utilizarlas para medir el estado de tensión-deformación de las estructuras de acero. Como sensor se utiliza una fibra óptica de la norma ITU-T G.652.D. Se realiza un análisis y una revisión del estado actual de desarrollo de los conductores de fibra óptica. El método propuesto de ensayo no destructivo del estado de tensión-deformación de estructuras metálicas es capaz de proporcionar mediciones continuas en tiempo real. El método propuesto es universal y adecuado para monitorizar el estado de tensión-deformación de cualquier estructura metálica sujeta a fallo por fatiga.

INTRODUCCIÓN

Las estructuras metálicas en servicio a largo plazo están sujetas a fallos por fatiga. La práctica ha demostrado que, con el tiempo, las cargas operativas conducen a la formación de grietas por fatiga en el cuerpo de acero de los dispositivos de frenado de las máquinas elevadoras de minas (MHM). Existe un problema industrial asociado al control del fallo por fatiga de las estructuras de acero de las MHM.

Este problema ya se ha descrito anteriormente en el trabajo [1] sobre el ejemplo de la empresa metalúrgica Arcelor Mittal. Los datos estadísticos presentados en [1] constituyen la base de las investigaciones encaminadas a desarrollar métodos para combatir el fallo por fatiga de las estructuras metálicas.

Existen algunas experiencias positivas de utilización de elementos de refuerzo en la práctica. El uso de elementos de refuerzo permite eliminar las consecuencias del fallo por fatiga y restablecer la resistencia de las estructuras de acero. Con el paso del tiempo, en las estructuras metálicas se forman zonas de destrucción accidental peligrosas. Pueden llevar a la destrucción completa de la estructura, lo que conlleva el desarrollo de una situación de emergencia peligrosa [1]. Para prevenir la amenaza de destrucción repentina de las estructuras metálicas, se utilizan métodos de ensayo no destructivos que ayudan a identificar a tiempo las grietas de fatiga ocultas y a tomar medidas para localizarlas [1].

ANÁLISIS DE FUENTES BIBLIOGRÁFICAS

La base de este artículo es la experiencia en el desarrollo de métodos para combatir el fallo por fatiga con el uso de elementos de refuerzo.