Foros de SóloIngeniería

- 19 Abr 2012, 21:25 #299706

Pues eso como se puede cuantificar las propiedades elásticas del acero en la zona plastica. Por ejemplo si precargasemos un tornillo hasta entrar en la zona plástica, como podemos calcular la distancia que se podría acortar la pieza que sujeta sin desprecargarse, o por ejemplo si intentásemos montar a presión un anillo en un eje macizo y fuese tanta la interferencia que se estirase hasta entrar en zona plástica, cuanto se podría calentar ese anillo sin que se aflojase.

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

- 19 Abr 2012, 22:25 #299709

El del tornillo lo tengo más claro, endurecimiento por deformación plástica, no es más que echar cuentas:

Esta es la curva del ensayo de tracción (aproximada, claro) Lo que hablas del tornillo, consiste en estirarlo hasta A y quitar tensión. Cuando se la quitas, el tornillo se acortará hasta e_p (si le quitas toda la tensión). En ese punto, deja de haber precarga. Al hacer esto, lo que consigues es, conservando la misma rigidez, aumentar el límite elástico.

Con fórmulas: Tengo un tornillo de longitud l que precargo hasta la tensión sigma_A, estirándolo hasta una longitud de e_e. El hueco más grande en el que este tornillo va a estar precargado será de l·(1+e_p).

Con lo del aro, como hablas de calentar, entran otros asuntos, que se me escapan bastante más. Por un lado que la dilatación se comporte igual que en acero no endurecido por deformación. Si suponemos que sí, pues tendrás que dilatar hasta que el agujero sea mayor que el eje (esto implica no calentar demasiado el eje, me figuro). Por otro lado, si al calentar para dilatar, acabas por entrar en temperatura de recocido (perdón si no es el término, me quiere sonar que sí), se te van todas las tensiones internas del material. Vamos, como los calentamientos sucesivos que se hacen en un proceso de forja para que no se rompa el material por la deformación.

El diagrama y una escueta explicación sobre el endurecimiento por deformación, aquí:
http://www.aulatecnologia.com/BACHILLERATO/1_bg/APUNTES/materiales/propiedadesmateriales.htm

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Cacahué

- 19 Abr 2012, 22:39 #299710

Estudio lo que me dás a ver saco en claro, decirte que el ejemplo del anillo que pongo he supuesto que el eje no se calienta nada, o se calienta muy poco por tener una gran masa y diámetro en comparación con el anillo de mínima pared y que se puntualiza el calor sobre el anillo, no contemplo alivio de tensiones, solo dilatación. Diciéndolo de otra manera, le dás demasiado aprieto al anillo (por error) entra en la zona plástica y necesitas saber con seguridad hasta que temperatura aguantara sin aflojarse.

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

- 20 Abr 2012, 14:34 #299742

Si te queda alguna duda busco algo un poco más técnico, pero por ese diagrama van todos los tiros. Lo busqué simple que cuanto menos bulto, más claridad.

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Cacahué

- 21 Abr 2012, 05:45 #299785

Gracias chichas el material que me mandas es muy muy recomendable me lo guardo.
Tienes idea de como sería la recuperación a partir del punto "A"?

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

- 21 Abr 2012, 13:11 #299804

A mí lo que me han contado sobre ese asunto, es que desde el punto A recupera de forma paralela a la zona elástica (la línea oblicua de trazo). Vamos, que es lineal.

¿Qué implica esto? Pues que el módulo elástico sigue siendo el mismo, pero el límite elástico aumenta. Muy bien, ¿y qué? Pues dos cosas, por un lado vas a poder cargar más el material antes de que llegue a la zona plástica. Por otro lado, aumentas su resistencia a fatiga (la fatiga aparece con esfuerzos por encima de la mitad del límite elástico, y tu nuevo límite elástico es más alto).

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Cacahué

- 21 Abr 2012, 13:50 #299805

Pues tengo que decirte, que en unas pruebas caseras que he hecho esta mañana con viga maciza biapoyada de acero, he podido confirmar lo que me comentas, sin variar la rigidez(bueno yo diría que ha aumentado en un porcentaje mínimo) me ha aumentado hasta en un 30 por ciento el límete elástico adquiriendo más recuperación, ahora bien cuando le he dado la vuelta a la viga para hacer la prueba al contrario, el módulo de young era un poco menor y el límite elástico mucho menor, ¿es posible que al deformar plasticamente el acero se haya vuelto anisotropo?

Al respecto de la resistencia a fatiga, supongo que por ejemplo en un perfil plegado en frió aumentará solamente si el esfuerzo va de 0 a intentar plegarlo mas, pero si el esfuerzo va de positivo a negativo disminuirá la resistencia a la fatiga de dicho pliegue.

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

- 21 Abr 2012, 14:35 #299806

Como mola tu casa, que haces estas pruebas...

Este asunto es para casos de tracción, principalmente. Si hablamos de flexión, hay que estudiarlo algo más, porque no tiene todo el perfil las mismas tensiones, probablemente de ahí venga la anisotropía que comentas.

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Cacahué

- 21 Abr 2012, 17:28 #299816

Pues doy el tema por cerrado y por sabido, por supuesto si alguien quiere entrar y seguir con el tema que he comentado de la ansiotropia, yo encantado. Saludos y buen finde.

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

- 22 Abr 2012, 12:49 #299835

¿Conoces la distribución de tensiones para la flexión? Lo de que la mitad de la sección trabaja a tracción y la otra mitad a compresión, digo.

Las fibras más alejadas de la fibra neutra soportan mayores tensiones que las cercanas, y no toda la sección llega a plastificar en el caso del que hablamos. Centrándonos en la zona que trabaja a tracción (en la que tengo más claro lo que sucede, todo sea dicho) a las fibras más alejadas les sucede como al tornillo del que hablábamos, pero hay fibras más cerca que se han quedado en la zona elástica. Las que plastificaron, querrán quedarse más largas que antes, mientras que las que no han plastificado, querrán volver a su longitud original.

Unas obligan a las otras a quedarse en un punto intermedio de longitud, y esto hace que la zona que ha plastificado tenga una precarga a compresión y la que no ha plastificado, tenga precarga a tracción. Al volver a cargar la viga, hasta que no llegas a contrarrestar esa precarga a compresión, la viga no se menea. Y de aquí viene el aumento de resistencia.

Si el lado de compresión se comporta igual (que me quiere sonar que no sucede exactamente así, pero nos puede servir suponer que sí), esto explicaría por qué al darle la vuelta a la viga te puedes dar por jodío si la quieres cargar igual. La precarga en lugar de restar al esfuerzo, suma, y por eso colapsa antes.

No tengo tiempo para echarte unos números, pero lo veo como explicación razonable. Si se pasa por aquí algún estructurero, es posible que nos arrojen algo más de luz.

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Cacahué

- 22 Abr 2012, 14:26 #299839

Perfectamente explicado, no había caído en la cuenta gracias de nuevo.
Supongo que para conocer lo que sucede exactamente con cada material en una hipotética vuelta de esas deformaciones a su estado original, habría que hacer un ensayo de tracción no destructivo hasta un límite plástico por ejemplo "R" y luego hacer un ensayo de compresión, también habría que tener presente el adelgazamiento de la probeta en tracción y el regruesamiento en la compresión.
También supongo que recociendo esa viga "torcida" (la del ensayo) volvería a tener módulo de young y límite elástico similares a antes de la prueba.

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

- 22 Abr 2012, 15:15 #299840

Supongo que supones bien Siento no poder confirmártelo, pero estoy casi seguro de que es así.

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Cacahué