ENSAYO DE FLEXION
En los materiales ductiles se presentan algunas caracteristicas como: el esfuerzo maximo a la resistencia del material a la tension y cuando esta caracteristica falla se presenta un esfuerzo menor que es cuando este sostiene menor carga. Una falla ue se presenta al determinar los materiales mas fragiles ue su carga maxima presente resistencia a a la tension y resistencia a la ruptura iguales. Dentro de los materiales que poseen estas caracteristicas pudimos encontrar a los ceramicos.
por lo tanto al no poder aplicar un ensayo de lension convencional a un material fragil lo mejor que podemos optar es por aplicar un ensayo de flexion , que consiste en aplicar cargas ,3 puntos del material y asi provocar la flexion.
¿como hacerlo?
se debe aplicar un esfuerzo de flexion en el material en un punto opuesto al punto a donde este aplicada a la fuerza central.
La resistencia a la flexion en el ensayo de flexion con tres puntos = 3ft/2wh2 = flexion.
Donde:
F= Carga la fractura o de ruptura
L= Es la distancia entre los puntos de apoyo
w= Es el ancho del especimen.
Las unidades de resistencia a la flexion son unidades de esfuerzo y esas unidades se presentan en flexion.
El modulo de elasticidad en flexion o modulo de flexion se calcula en la region elastica.
Modulo de flexion= L3f/4wh3o
ENSAYO DE FATIGA
El concepto fatiga es la disminucion de la resistencia de un material debido a esfuerzos repetitivos, comunmente se le conoce como el fenomeno de componentes sujetos a cargas de autos y aviones, alabeles deturbinas ,resortes,cigueñales y demas maquinaria, implantes biomedicos y productos al consumidor como zapatos , que estan sujetos en forma constante a cargas repetitivas en forma de tension, compresion, flexion, vibracion, dilatacion termica y demas.
El ensayo de fatiga puede indicar cuanto puede durar una parte o las cargas maximas que se pueden aplicar para evitar la falla. El limite de resistencia a a la fatiga es el esfuerzo por debajo del cual hay una probabilidad de 50% de que nunca haya una falla de fatiga, se debe tener en cuenta la presencia de corrosion sobre cargas ocasionales que puedan causar la falla del material. La fatiga es una forma de rotura ue ocurre en estructuras sometidas a tensiones dinamicas y fluctuantes.
" Un ejemplo de ello se tiene en un alambre : flexionandolo repetidamente se rompe con facilidad, pero la fuerza que hay que
hacer para romperlo en una sola flexion es muy grande".
La rotura por fatiga tiene aspecto fragil aun en metales ductiles, puesto que no hay apenas deformacion plastica asociada a al rotura. El proceso consiste en un inicio y posterior al desgaste del material, que crecen desde un tamaño inicial minimo hasta un tamaño maximo capaz de comprometer la integridad estructural del material.
Los resultados de una fatiga se presntan en forma de curva S-N, que tambien se llama curva de wohler, en donde se presenta el esfuerzo (S) en funcion a la cantidad de ciclos (N) a la falla.
PROBLEMA DE EJEMPLO
A una varilla de alambre se le aplica una fatiga de maximo 50 000 psi y una fatiga minima de 10 000 psi.
a) Encuentra cual es el promedio de esfuerzo.
formula:
0a= 0 max-0 min / 2
sustitucion:
0a= 50 000psi- 10 000psi / 2 = 20 000 psi.
b) ¿Cual es la amplitud de esfuerzo?
formula:
om= 0max-0min
sustitucion:
om= 50 000- 20 000psi= 0m= 30 000 psi.
ENSAYO DE LA FRACTURA
La mecanica de la fractura es aquella disciplina que se encarga del comportamiento de los materiales que contengan grietas o imperfecciones.
Definimos al termino imperfeccion como pequeños agujeros pero no indica defectos a nivel atomico.
Lo que queremos conocer es la fuerza maxima que puede resistir un material que contenga imperfecciones de cierto tamaño y geometria.
Un ejemplo de tenacidad a al fractura , se puede hacer aplicando un esfuerzo de tension a un especimen preparado con una imperfeccion de tamaño y geometria conocidas. El esfuerzo aplicado al material se intensificara en la imperfeccion lo cual funcionara como un concentrador de esfuerzo.
La tenacidad es la capacidad ue tiene un material a deformarse o fracturarse al recibir un impactomm, de un peso determinado, un ejemplo, puede ser al poner una masa equivalente a un kilogramo sostenido a cierta altura , aplicandolo o distintos materiales, en primer lugar tenemos al almbre de un grosor de 2mm, ocacionando en el, una total deformacion en su estructura , caso contrario al de una varilla de un grosor de 20mm, notando ue su estructura no sufra tantas imperfecciones.
ENSAYO DE TERMOFLUENCIA
- La termofluencia: es la deformacion plastica a alta temperatura.
Para determinar el comportamiento de un material se utiliza el ensayo de termofluencia en le cual se aplica un esfuerzo constante a una probeta calentada a alta temperatura. En cuanto se aplica el esfuerzo la probeta se deforma elasticamente una pequeña cantidad en que depende del esfuerzo aplicado y del modulo de la eslasticidad del materiala esa temperatura.
En al primera etapa la termofluencia de los metales dislocaciones ascienden venciendo obstaculos, se deslizan y contribuyen a la deformacion. Finalmente, la rapidez a la cual las dilataciones esuivan obstaculos es igual a la velocidad a la cual las dilataciones son bloueadas por otras imperfecciones. Esto lleva a una segunda etapa de termofluencia en estado estable. La pendiente de la nocion estable de la curva de termofluencia es la rapidez de termofluencia.
Rapidez de termofluencia= deformacion / tiempo
Finalmente durante la tercera etapa de la termofluencia empezo e encuellamiento, el esfuerzo se incrementa y la muestra se deforma a una rapidez acelerada, hasta que ocurre la falla.
