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Ensayos mecánicos dinámicos: Cizallamiento, pandeo, flexión, torsión, fatiga

SERNAPOOTALTAMIRANOALCAYAGUILAR

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Cizallamiento o de cortadura

La cortadura es el esfuerzo que soporta una pieza cuando sobre ella actúan fuerzas contrarias y situadas en planos contiguos que tienden a hacer deslizar entre sí las secciones que actúan

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Ensayo de pandeo.

• En forma normal se piensa que las deflexiones dentro del límite elástico varían en forma lineal con la carga, sin embargo ocurren varias excepciones notables, como la falla por estabilidad o pandeo cuando se aplican cargas de compresión.

• Se entiende por estabilidad la propiedad del sistema de mantener su estado durante las acciones exteriores. Si el sistema no tiene esta propiedad se dice que el sistema es inestable. En la misma medida se puede afirmar que su estado es inestable.

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• El ensayo de pandeo consisten someter un material a una fuerza de compresión,

• A diferencia del ensayo de flexión el material en estudio debe ser una placa muy fina par que no intervenga otro tipo de resistencia al material, como la propia flexión o fuerzas de corte.

• Los ensayos se realizan en la máquina universal AMSLER

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La carga axial que da inicio a la inestabilidad por pandeo en un elemento estructural se conoce como carga crítica de pandeo del elemento

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Se utiliza para determinar las propiedades a tensión de materiales frágiles.

• Se hacen en piezas y materiales que van a estar sometidas a flexión.

• Se realiza igual sobre piezas cilíndricas, cuadradas que rectangulares.

• Consistente en someter libremente por los extremos de las probetas, apoyadas, a un esfuerzo aplicado en el centro o dos iguales aplicados a la misma distancia de los apoyos.

Ensayo de flexión

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Se basa en la aplicación de una fuerza al centro de una barra soportada en

cada extremo, para determinar la resistencia del material hacia una carga

estática o aplicada lentamente.

Normalmente se usa para materiales frágiles

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Probeta sometida a flexión Probetas SAE 1015 y 1045

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Torsión

• las fuerzas de torsión producen un movimiento rotacional alrededor del eje longitudinal de un extremo del miembro respecto al otro extremo. Ejemplos de torsión se encuentran el caso de ejes de máquinas y ejes impulsores, y también en brocas.

• Los ensayos de torsión generalmente se realizan sobre cilindros sólidos, o bien sobre tubos.

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• La torsión en sí se refiere a un determinada sección transversal sobre éste un momento torsor alrededor del eje observando la deformación que determinado.

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Fatiga

Permite medir la resistencia que presenta un material a esfuerzos que, siendo variables en sentido y magnitud, e inferiores a los de rotura o límite elástico, puede provocar su rotura.

LÍMITE DE FATIGA: es el máximo valor de tensión al que podemos someter un material sin romperse, independientemente del número de veces que se repita la acción.

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En toda fatiga hay tres fases:

• INCUBACIÓN: se produce una distorsión atómica creada por la deformación plástica que finalmente produce microfisuras.

• FISURACIÓN PROGRESIVA: la microfisura va alargándose en la dirección de la estructura cristalina. La sección va disminuyendo. Aparecen círculos concéntricos de grano fino.

• ROTURA: finalmente el metal se rompe bruscamente (grano grueso).

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• Consiste en girar un número de revoluciones a una probeta mientras se le está aplicando un esfuerzo de flexión variable por aplicación de una fuerza. En la probeta se producen así fisuras hasta que rompe a un número determinado devueltas

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• Una probeta se hace girar por medio de un motor, mientras se le aplica una carga conocida.

• La probeta queda sometida a una flexión alternada, que se traduce en que un punto cualquiera de la probeta queda sometido a un ciclo de cargas que va de tracción a compresión.

• Esto produce fisuras que se van propagando lentamente, reduciendo el área hasta un punto tal en que la probeta no pueda resistir la carga aplicada y se rompe.

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probeta estandarizada que se usa en este ensayo