La prueba de compresión de deformación plana es una prueba especializada que se utiliza en algunos materiales que van desde metales [1] hasta suelos. [2]
Rieles
Una variación de la prueba también se conoce como prueba Watts-Ford . Es una prueba de ingeniería y es una forma particularmente especializada de determinar algunas de las características del material del metal que se está probando, y su especialización se puede resumir en esta cita:
La prueba es útil cuando las piezas de la hoja son demasiado pequeñas para una prueba de tracción de una prueba biaxial equilibrada. Puede dar curvas de tensión-deformación hasta deformaciones considerablemente más altas que las pruebas de tracción. [3]
Las pruebas de compresión de deformación plana se utilizan normalmente para medir propiedades mecánicas y para explorar el desarrollo de microestructuras en el curso del tratamiento termomecánico. [4] Durante la prueba, la muestra se coloca entre los punzones y las placas de contención. Cuando el punzón superior se empuja hacia abajo durante la prueba del material, la muestra se extiende a direcciones horizontales. La fricción entre la herramienta y la muestra se puede reducir aplicando lubricantes, como grafito, MoS2, vidrio o PTFE (teflón). [5]
La prueba consiste esencialmente en una barra de metal delgada que se comprime mediante dos tiras de compresión igualmente anchas, que están ubicadas en lados opuestos de la barra delgada. Luego, en un rango de cargas crecientes sobre la barra, las fuerzas de compresión conducen a la reducción del grosor de la barra de metal. Este cambio de espesor se mide luego secuencialmente después de cada carga, y después de algunas matemáticas se puede trazar una curva de tensión-deformación .
Las ventajas de la prueba Watts-Ford son que es conveniente para probar láminas o tiras delgadas, es similar a un proceso de laminación (en los análisis de fabricación), los efectos de fricción pueden minimizarse, aquí no hay 'barelling' como ocurriría en un prueba de compresión cilíndrica, y la deformación por deformación plana facilita el análisis.
Curva tensión-deformación
La curva de tensión-deformación es la relación entre la tensión (fuerza por unidad de área) y la deformación (compresión / estiramiento resultante, conocida como deformación) que muestra un material en particular; [6] Las curvas de tensión-deformación de varios materiales difieren ampliamente, y las diferentes pruebas de tracción realizadas en el mismo material producen resultados diferentes dependiendo de la temperatura de la muestra y la velocidad de la carga. [6] Al realizar pruebas de Watts-Ford, las temperaturas de las muestras de metal variarán de 800-1100 ° C y tasas de deformación de (0.01-10 s-1). [7]
Presión
La presión promedio en una unidad de área de la superficie de contacto entre el punzón y la muestra se expresa como: P = F / (wb), donde F es la fuerza, w es el ancho del punzón, b es el ancho de la muestra. [4]
Ver también
Citas
- ↑ KOWALS, B (2000), "Development of a Computer Code for the Interpretation of Results of Hot Plane Strain Compression Tests" , ISIJ International , 40 (12): 1230-1236 , consultado el 18 de enero de 2021
- ^ Tatsuoka, F (marzo de 1986), "CARACTERÍSTICAS DE RESISTENCIA Y DEFORMACIÓN DE LA ARENA EN COMPRESIÓN DE ESFUERZO PLANO A PRESIONES EXTREMADAMENTE BAJAS" , Soils and Foundations , 26 (1): 65–84 , consultado el 18 de enero de 2021
- ^ Manual de diseño de procesos metalúrgicos, por George E. Totten, Kiyoshi Funatani, Lin Xie, CRC Press
- ^ a b Drozd, K., Horsinka, J., KLIBER, J., ČERNÝ, M., OSTROUSHKO, D. y MAMUZIC, I. (enero de 2011). Estudio del desarrollo de deformaciones en ensayo de deformación por compresión plana. En Metal 2011 .
- ^ Yabe, Shintaro (14 de octubre de 2014), "Prueba de compresión de deformación plana y prueba de cizallamiento simple de hierro puro monocristalino" (PDF) , Ingeniería de procedimientos , XI Conferencia Internacional sobre Tecnología de Plasticidad, ICTP 2014: 1342-1347 , consultado el 15 de enero de 2021
- ^ a b "Stress-strain curve" , Wikipedia , 14 de enero de 2019 , consultado el 15 de marzo de 2019.
- ^ "(PDF) Procesamiento de los resultados de la prueba de compresión de deformación plana para la investigación del comportamiento constitutivo del acero inoxidable AISI-304" . ResearchGate . Consultado el 15 de marzo de 2019 .