Monografia parte de flexion y torsion

ENSAYOS MECANICOS ± PRO PIEDADES TERMICAS 

1.4.- ENSAYO DE FLEXION:

El esfuerzo de flexión puro o simple se obtiene cuando se aplican sobre un cuerpo pares de fuerza perpendiculares a su eje longitudinal, de modo que provoquen el giro de las secciones transversales con respecto a los inmediatos. Sin embargo y por comodidad para realizar el ensayo de los distintos materiales bajo la acción de este esfuerzo se emplea generalmente a las mismas comportándose como vigas simplemente apoyadas, con la carga concentrada en un punto medio (flexión practica u ordinaria). En estas condiciones además de producirse el momento de flexión requerido, se superpone al un esfuerzo cortante, cuya influencia en el calculo de la resistencia del material varia con la distancia entre apoyos, debido a que mientras los mome ntos flectores aumentan o disminuyen con esta, los esfuerzos cortantes se mantienen constantes, como puede comprobarse fácilmente en la figura, por lo que será tanto menor su influencia cuanto mayor sea la luz entre apoyos. Es por esta razón que la distancia distan cia entre los soportes de la probeta se han norm alizado convenientemente en función de la altura o diámetro de la misma, pudiendo aceptar entonces que la acción del esfuerzo de corte resulta prácticamente despreciable. Para ensayos más precisos la aplicación de la carga s e hace por intermedio de dos fuerzas con lo que se logra flexión pura. La resistencia a la flexión o modulo de ruptura describe la resistencia del material: 

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Donde: F es la carga a la fractura. L la distancia entre dos puntos de apoyo, w es el ancho de la probeta, y h es su altura. El modulo de elasticidad de flexión o modulo de flexión se calcula en la región elástica.  

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(5) Donde  es la deflexión deflexión de la vi ga al aplicarse una fuerza F. Se entiende por deflexión aquella deformación que sufre un elemento por el efecto de las flexiones internas

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Fig.3 Momento en que le material es sometido a la fle ion.(http://www.zwick.es/es/aplicaciones/plasticos/termopla sticoscompu estos-de-mold eo/ensayo-d e-fle ion.html) "  

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1.5.-

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e sí se re ere a la d e ormac helicoidal que sufre un cuerpo cuando se le aplica un par d e fuerzas (sis ema de fuerzas paral elas de igual magnitud ysentido contrario). La torsión se pu ede medir observando la deformación que produce en un objeto un par d eterminado. Por ejemplo, se fija un objeto cilíndrico de longitud determinada por un e tremo, y se aplica un par d e fuerzas al otro e tremo; la cantidad de vueltas que dé un e tremo con respecto al otro es una medida de torsión. Los materiales empleado s en ingeniería para elaborar elemento s de máquinas rotatorias, como los cigüeñales y árboles motores, d eben resistir las tension es de torsión que les aplican las cargas que mueven. 

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El ensayo d e torsión es un ensayo en qu e se deforma una mu estra aplicándole un par torsor. La deformación plástica alcanzable con este tipo de ensayos es mucho mayor que en los de tracción (estricción) o en los de compresión(Abarrilamiento, aumento de

sección). Da información directamente del comportami ento a cortadura del material y la información de su comportami ento a tracción se puede dedu cir fácilment e.

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E NS   AYOS ME CA   N IC   O   S ± PROPIEDADES TERMI CA   S 

a)

b)

Fig. 4 a) Elemento sometido a torsión b) Ensayo de torsión en un cuerpo de prueba de hierro dúctil(http://www.saint-gobain-canalizacao.com.br/ln_efluentes/if erro.asp?lng=esp)

DESCRIPCIÓN DEL ENSAYO DE TORSIÓN El ensayo de torsión consiste en aplicar un par torsor a una probeta por medio de un dispositivo d e carga y medir el ángulo de torsión resultante en el e tremo d e la probeta. Este #  

ensayo se realiza en el rango de comportamiento linealmente elástico del material. Los resultados del ensayo d e torsión resultan útiles para el cálculo de elementos de máquina

sometidos a torsión tales como ejes de transmisión, tornillos, resortes de torsión y cigüeñales. Las probetas utilizadas en el ensa yo son d e sección circular. El esfuerzo cortante producido en la sección transversal d e la probeta () y el ángulo d e torsión () están dados por las siguientes relaciones: 

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(6) 

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(7)

3

E NS   AYOS ME CA   N IC   O   S ± PROPIEDADES TERMI CA   S 

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(8)

Donde: T: Momento torsor (N.m)

C: Distancia d esde el eje de la probeta hasta el borde de la sección transversal (m) c = D/2 J: Momento polar d e in ercia de la sección transversal (m4) G: Módulo d e rigidez (N/m2) L: Longitud de la probeta (m)

Fig. 5 Maquina en el cual la muestra es sometida al ensayo de torsion.(http://www.monografias.com/trabajos51/ ensayo-torsion/ ensayo-torsion2.shtml)

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