La tensión puede ser axial (tensión y compresión), de flexión o torsional. En general, son posibles tres modos distintos de tensión fluctuante en el tiempo:

1. Representado esquemáticamente por una onda senoidal del tiempo, en la que la amplitud es simétrica y varía de un valor máximo a un mínimo igual a la tensión aplicada. Se denomina ciclo de carga invertida.
2. Denominado ciclo de carga repetida, los máximos y mínimos son asimétricos con respecto al nivel cero de carga.
3. Aleatorio: el nivel de tensión puede variar al azar en amplitud y frecuencia.

La amplitud de la tensión varía alrededor de un valor medio, el promedio de las tensiones máxima y mínima en cada ciclo:

\sigma_{m} = \frac {\sigma_{max} + \sigma_{min}}{2}

El intervalo de tensiones es la diferencia entre tensión máxima y mínima

\sigma_{r} = \sigma_{max} – \sigma_{min} \

La amplitud de tensión es la mitad del intervalo de tensiones

\sigma_{a} = \frac {\sigma_{max} – \sigma_{min}}{2} = \frac {\sigma_{r}} {2}

El cociente de tensiones R es el cociente entre las amplitudes mínima y máxima

R = \frac {\sigma_{min}}{\sigma_{max}}

Por convención, los esfuerzos a tracción son positivos y los de compresión son negativos. Para el caso de un ciclo con inversión completa de carga, el valor de R es igual a -1.

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