Calculadora de fatiga de Soderberg
Compruebe si una carga cíclica queda dentro de la recta de Soderberg: 120 de tensión alternante y 80 de media frente a un límite de fatiga de 300 y un límite elástico de 500 dan una utilización de 0,56 y un margen de 0,44: es seguro. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Esfuerzo alternante
- 120
- Esfuerzo medio
- 80
- Límite de fatiga
- 300
- Límite elástico
- 500
- Relación alternante
- 0,4
- Relación media
- 0,16
- Utilización de Soderberg
- 0,56
- Factor de seguridad
- 1,7857142857
La calculadora del criterio de fatiga de Soderberg evalúa un estado de tensión fluctuante mediante la tensión alternante, la tensión media, el límite de fatiga corregido y el límite elástico del material. Aplica la relación lineal conservadora entre esas magnitudes y devuelve cada contribución normalizada, la utilización, el margen, el factor de seguridad y un resultado claro de seguro o no seguro. Use una misma unidad de tensión en todos los datos; MPa, Pa, ksi y psi son válidos si no se mezclan.
Qué mide la recta de Soderberg
Una carga cíclica puede dañar un componente aunque su tensión máxima permanezca por debajo del límite elástico estático. El diagrama de Soderberg separa el historial fluctuante en tensión alternante, que representa la amplitud del ciclo, y tensión media, que expresa su desplazamiento de tracción. El criterio divide la tensión alternante por el límite de fatiga corregido, divide la tensión media por el límite elástico a tracción y suma ambas contribuciones.
Los valores inferiores a 1 quedan dentro de la región segura conservadora; 1 corresponde exactamente a la frontera, y los superiores la rebasan. La calculadora muestra por separado las dos razones para que usted identifique si la amplitud cíclica o la carga media consume más capacidad. También informa la utilización y el margen restante, por lo que el cálculo se puede revisar con más facilidad que un simple aprobado o rechazado.
El modelo se limita a tensión media de tracción no negativa y no reinterpreta silenciosamente valores compresivos.
Cómo introducir los datos e interpretar el resultado
Introduzca la tensión alternante como amplitud no negativa, no como intervalo total entre pico y pico. Si un ciclo varía entre un mínimo y un máximo, la tensión alternante es la mitad de esa diferencia y la tensión media es su punto medio. Siempre que influyan el acabado superficial, el tamaño, la temperatura, la fiabilidad, la concentración de tensiones o el modo de carga, aporte un límite de fatiga corregido para el componente y no el valor sin modificar de una probeta de laboratorio.
El límite elástico debe corresponder a tracción y al estado real del material. Las cuatro magnitudes deben usar una unidad de tensión coherente, aunque dicha unidad se cancela en las razones. La utilización de Soderberg es la suma de las contribuciones alternante y media.
Una utilización de 0.80 consume el ochenta por ciento de la capacidad, deja un margen de 0.20 y produce un factor de seguridad de 1.25 si ambas tensiones aplicadas escalan juntas. Un factor inferior a 1 indica un resultado no seguro. Con ambas tensiones iguales a cero, el factor se presenta como ilimitado porque no existe un cociente finito frente a una utilización nula.
Alcance, supuestos y uso en ingeniería
Soderberg es deliberadamente conservador porque une la intersección del límite de fatiga con la del límite elástico. Por ello resulta útil para evaluaciones preliminares, docencia, comprobaciones que priorizan evitar la fluencia y revisión automatizada de numerosos casos de carga. No constituye un análisis completo de vida a fatiga.
El cálculo supone que las tensiones alternante y media ya describen el estado local crítico y que el límite de fatiga se ha corregido para el componente real. No calcula concentración de tensiones ni sensibilidad a la entalla, no combina tensiones multiaxiales, no estima vida finita mediante una curva S-N, no aplica daño acumulativo y no modela tensiones residuales ni plasticidad cíclica. Compare la conclusión con el código de diseño, los datos del material, el espectro de carga y la fiabilidad exigida para la aplicación.
Según el material y el modo de fallo, pueden resultar más apropiados Goodman, Gerber, la elipse ASME, deformación-vida o mecánica de fractura.
Qué puede hacer con ella
Evaluar un caso de carga de un eje
Compruebe si la amplitud de flexión y la tensión de tracción constante sitúan un diseño preliminar por debajo de la frontera conservadora de Soderberg.
Auditar una hoja de fatiga
Recalcule las contribuciones normalizadas, la utilización, el margen y el factor de seguridad con un resultado determinista de referencia.
Comparar opciones de material
Mantenga fijas las tensiones aplicadas y compare límites de fatiga corregidos y límites elásticos de distintos estados de material.
Preguntas frecuentes
¿Puedo usar MPa, psi o ksi?
Sí. Puede usar cualquier unidad de tensión si los cuatro datos emplean exactamente la misma; las razones normalizadas y el factor de seguridad son adimensionales.
¿La tensión alternante es el intervalo completo?
No. Es la amplitud, igual a la mitad de la diferencia entre las tensiones máxima y mínima. La tensión media es el punto medio de ambas.
¿Admite tensión media de compresión?
No. Este contrato cubre la recta de Soderberg estándar para tensión media de tracción y exige un valor no negativo, sin aplicar correcciones de compresión ocultas.
¿Qué significa un factor de seguridad mayor que 1?
Significa que multiplicar proporcionalmente ambas tensiones introducidas por ese factor llevaría el punto hasta la recta de Soderberg. No sustituye los factores exigidos por normas ni el análisis de incertidumbre.
¿Cómo obtengo la tensión alternante y la media a partir de un mínimo y un máximo?
La tensión alternante es la mitad del intervalo entre el máximo y el mínimo, y la tensión media es el punto medio entre ambos. Introduzca la amplitud, no el intervalo completo de pico a pico.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
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-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"alternating_stress":120,"mean_stress":80,"endurance_limit":300,"yield_strength":500}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/soderberg-fatigue", {
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$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/soderberg-fatigue", false, stream_context_create([
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req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/soderberg-fatigue", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
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}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "eng.soderberg_fatigue",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Qué mide la recta de Soderberg
El punto es admisible cuando sigma_a / Se + sigma_m / Sy <= 1.
Preguntas técnicas
¿Qué ecuación usa la calculadora?
Evalúa sigma_a / Se + sigma_m / Sy <= 1, donde sigma_a es la tensión alternante, sigma_m la tensión media de tracción, Se el límite de fatiga corregido y Sy el límite elástico a tracción.
¿Cuánto cuesta un cálculo por API?
Cada elemento procesado correctamente mediante la API usa el precio base publicado de $0.002. El mismo cálculo determinista se puede ejecutar en el navegador para una comprobación inmediata.