Fundamentos y Aplicabilidad de Ensayos Mecánicos: Flexión, Corte y Torsión

Ensayos de Flexión

Objetivos y Aplicabilidad de los Ensayos de Flexión

El ensayo de flexión sirve como un medio directo para evaluar el comportamiento de los materiales bajo cargas flexionantes.

Los ensayos de flexión en vigas usualmente se realizan para determinar la resistencia a la flexión; ocasionalmente se llevan a cabo para obtener una imagen más o menos completa de la distribución del esfuerzo en un miembro sometido a flexión. La realización de ensayos rutinarios de flexión es usualmente simple y solo se determina la resistencia máxima a la flexión, también denominada **“módulo de ruptura”**.

Ensayo de Corte Directo

Esfuerzo Cortante

El esfuerzo cortante es aquel que actúa paralelamente a un plano, para distinguirlo de los esfuerzos **tensivos** y **compresivos** que actúan normalmente en un plano. En el ensayo de corte directo, usualmente se procede a sujetar o *apoyar* un prisma de material de tal forma que los esfuerzos flexionantes se minimizan a través del plano a lo largo del cual la carga cortante se aplique.

Ejemplo de Aplicación

Corte directo doble en un remache

Limitaciones del Ensayo de Corte Directo

El ensayo de corte directo no se encuentra estandarizado (no especificado), lo que significa que puede emplearse cualquier método de prueba que genere esfuerzo cortante.

En el ensayo de corte directo, los valores obtenidos de la resistencia al corte son aproximados a los valores correctos debido a la flexión o a la fricción entre las partes de la herramienta empleada, o a ambas.

Los resultados de esta prueba dependen constantemente de los dispositivos de apoyo, del claro que se le da a la probeta y del tipo de aplicación de la carga.

El ensayo de corte directo no es útil para la determinación de la resistencia elástica o del **módulo de rigidez** debido a la *imposibilidad* de medir la deformación.

Arreglos comunes que se han empleado para la realización del ensayo de corte directo.

Ensayo Estático de Torsión

Las fuerzas que hacen que una barra se tuerza alrededor de su eje central son las de torsión. Las cargas resultantes de torsión que actúan en una flecha o barra constituyen un **par de torsión** (dos fuerzas iguales, opuestas y no colineales). La torsión simple solo puede producirse por un par de fuerzas.

Módulo de Rotura a la Torsión

Cuando el momento torsor es el momento de rotura a la torsión del eje, se convierte en el **módulo de rotura a la torsión**, el cual se evalúa con la siguiente expresión: 2425**

Tipos de Fallas por Torsión

• Barra sólida de material dúctil: Fractura recta, plana, transversal.
• Barra sólida de material quebradizo: Fractura helicoidal.
• Probeta tubular de material dúctil: Falla por pandeo.
• Probeta tubular de material dúctil sección corta reducida: Falla recta, plana, transversal.