Desde mediados del siglo XIX, el estudio de la fatiga en los metales se ha convertido en un \u00e1mbito de gran inter\u00e9s para los cient\u00edficos de materiales y los ingenieros estructurales, ya que la fatiga constituye uno de los principales mecanismos de fallo en las estructuras met\u00e1licas de ingenier\u00eda. Inicialmente basadas en enfoques emp\u00edricos, como las curvas amplitud de tensi\u00f3n\u2013vida (S\u2013N) derivadas de los estudios pioneros de W\u00f6hler, las capacidades de predicci\u00f3n de la fatiga han evolucionado considerablemente hasta dar lugar a modelos num\u00e9ricos sofisticados capaces de predecir no solo la vida a fatiga, sino tambi\u00e9n la degradaci\u00f3n progresiva de las propiedades del material asociada a este fen\u00f3meno, incluida la iniciaci\u00f3n y propagaci\u00f3n de grietas hasta el fallo completo del componente.A pesar de estos avances, la incorporaci\u00f3n sistem\u00e1tica de los efectos de los procesos de fabricaci\u00f3n \u2014como el mecanizado, el conformado, el recorte y el punzonado\u2014 en las formulaciones de fatiga sigue siendo limitada. La mayor\u00eda de los enfoques existentes contin\u00faan bas\u00e1ndose en modificaciones simples de las curvas S\u2013N mediante factores de reducci\u00f3n, lo que limita su aplicabilidad principalmente a probetas e impide predecir con precisi\u00f3n los patrones de iniciaci\u00f3n y propagaci\u00f3n de grietas.En este contexto, esta tesis propone un marco constitutivo para incorporar los efectos inducidos por los procesos de fabricaci\u00f3n en la respuesta a fatiga de los metales en r\u00e9gimen de alto n\u00famero de ciclos. El modelo se formula de manera general, lo que permite considerar distintos procesos de fabricaci\u00f3n mediante especializaciones adecuadas basadas en datos relevantes asociados al proceso, como las tensiones residuales, la rugosidad superficial, la porosidad y la fracci\u00f3n volum\u00e9trica de defectos.Para desarrollar este marco, se revisan distintos enfoques de modelizaci\u00f3n de la fatiga, con especial atenci\u00f3n a la mec\u00e1nica de la fractura, la mec\u00e1nica del da\u00f1o continuo y las formulaciones de campo de fase, habitualmente implementadas mediante m\u00e9todos num\u00e9ricos como el m\u00e9todo de los elementos finitos y el m\u00e9todo extendido de los elementos finitos. Entre ellos, se selecciona como marco de referencia un modelo de fatiga de alto n\u00famero de ciclos basado en la mec\u00e1nica del da\u00f1o continuo, debido a su elevada eficiencia computacional y a su capacidad para modelizar estados complejos de tensi\u00f3n\u2013deformaci\u00f3n a lo largo de todo el proceso de degradaci\u00f3n del material, desde el estado intacto hasta el fallo completo.El marco constitutivo se mejora, en primer lugar, mediante la introducci\u00f3n de una nueva curva tensi\u00f3n\u2013deformaci\u00f3n de endurecimiento\u2013ablandamiento para el da\u00f1o. Adem\u00e1s, se propone una metodolog\u00eda para convertir los datos S\u2013N medios obtenidos a partir de ensayos de fatiga normalizados en informaci\u00f3n local a escala de punto material, con el fin de garantizar una calibraci\u00f3n coherente de los par\u00e1metros de fatiga con el car\u00e1cter local de la formulaci\u00f3n. El modelo mejorado se valida con datos experimentales procedentes de ensayos r\u00e1pidos de fatiga basados en la rigidez y de ensayos de durabilidad realizados sobre componentes reales de automoci\u00f3n, y demuestra una elevada capacidad predictiva tanto a escala de probeta como de componente, manteniendo al mismo tiempo una alta eficiencia computacional.Finalmente, el marco se ampl\u00eda para tener en cuenta expl\u00edcitamente los efectos inducidos por los procesos de fabricaci\u00f3n. Se introducen un modelo de relajaci\u00f3n de tensiones residuales y una formulaci\u00f3n para considerar los efectos de entalla asociados a las operaciones de fabricaci\u00f3n. El modelo resultante se especializa para operaciones de corte por cizallamiento, como el recorte y el punzonado, utilizando como datos de entrada asociados al proceso las tensiones residuales obtenidas mediante simulaciones del proceso y la rugosidad superficial medida. La formulaci\u00f3n se valida mediante ensayos de fatiga uniaxial realizados sobre probetas de acero de fase compleja recortadas y punzonadas, y demuestra su capacidad para predecir con precisi\u00f3n tanto la vida a fatiga como las zonas de iniciaci\u00f3n de grietas.<\/p>\n
Directores de tesis:<\/strong><\/p>\n
![\"Luis](\"https:\/\/cimne.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/goncalves_CIMNE.jpg\")
Luis Ant\u00f4nio Gon\u00e7alves Junior es ingeniero estructural especializado en mec\u00e1nica computacional y modelizaci\u00f3n avanzada de la fatiga. En el