L'anàlisi del pla crític es refereix a l'anàlisi de les tensions o deformacions tal com les experimenta un pla concret d'un material, així com a la identificació de quin pla és probable que experimenti el dany més extrem. L'anàlisi del pla crític s'utilitza àmpliament en enginyeria per tenir en compte els efectes dels historials de càrrega cíclica i multiaxial sobre la fatiga mecànica dels materials i les estructures.Draper, John. Modern metal fatigue analysis. EMAS, 2008. Quan una estructura està sota una càrrega multiaxial cíclica, cal utilitzar criteris de fatiga multiaxial que tinguin en compte la càrrega multiaxial. Si la càrrega multiaxial cíclica no és proporcional, és obligatori utilitzar uns criteris de fatiga multiaxial adequats. Els criteris multiaxials basats en el mètode del pla crític són els criteris més eficaços.Socie, D. F.;Marquis, G. B. (2000). Multiaxial Fatigue.Ed. SAE International, USA.
Per al cas de tensió plana, l'orientació del pla es pot especificar mitjançant un angle en el pla, i les tensions i deformacions que actuen sobre aquest pla es poden calcular mitjançant el cercle de Mohr. Per al cas 3D general, l'orientació es pot especificar mitjançant un vector normal unitari del pla, i les tensions i deformacions associades es poden calcular mitjançant una llei de transformació de coordenades tensorials. miniatura|Animació que mostra una sèrie d'orientacions de fissures, cadascuna de les quals s'avalua per a la vida a fatiga durant l'anàlisi del pla crític. El principal avantatge de l'anàlisi del pla crític respecte a enfocaments anteriors com la regla de Sines, o la correlació similar contra la tensió principal màxima o la densitat d'energia de deformació, és la capacitat de tenir en compte els danys en plans de materials específics. Això significa que els casos que impliquen múltiples entrades de càrrega fora de fase o el tancament d'esquerdes es poden tractar amb alta precisió. A més, l'anàlisi del pla crític ofereix la flexibilitat per adaptar-se a una àmplia gamma de materials. Els models de pla crític tant per a metalls com per a polímers s'utilitzen àmpliament.
Història Els procediments moderns per a l'anàlisi del pla crític es remunten a una investigació publicada el 1973 en què MW Brown i KJ Miller van observar que la vida a fatiga en condicions multiaxials es regeix per l'experiència del pla que rep més danys, i que s'han de tenir en compte tant les càrregues de tensió com les de cisallament al pla crític.
Referències
Categoria:Ciència de materials