Resistencia a la flexión en tres puntos aplicado a distintos tipos de materiales

RESISTENCIA A LA FLEXIÓN EN TRES PUNTOS APLICADO A DISTINTOS TIPOS DE MATERIALES

I. INTRODUCCION:

Muchos materiales, cuando prestan servicio, están sometidos a fuerzas o cargas, ejemplos de ello son los revestimientos refractarios de los hornos, las aleaciones de aluminio con las cuales se construyen las alas de los aviones, el acero de los ejes de los automóviles o las vigas y pilaresde los edificios. En tales situaciones es necesario conocer las características del material y diseñar la pieza de tal manera que cualquier deformación resultante no sea excesiva y no se produzca la rotura. El comportamiento mecánico o las propiedades mecánicas de un material reflejan la relación entre la fuerza aplicada y la respuesta del material (o sea, su deformación). Algunas de laspropiedades mecánicas más importantes son la resistencia a la flexión, compresión, la dureza, la ductilidad y la rigidez.
La resistencia en tres puntos se conoce también como el esfuerzo máximo de la fibra fibra desarrollado en una probeta justo antes de que se agriete o se rompa en un ensayo de flexión. Esta prueba solo se realiza en materiales que presenten características frágiles. Para aquellosmateriales que no se rompen en el ensayo de flexión, se reporta la resistencia de fluencia en flexión en lugar de la resistencia a la flexión.

II. OBJETIVOS:
* Conocer la resistencia a la flexión de probetas elaboradas con distintos tipos de materiales.
* Conocer las diversas aplicaciones de estos materiales en diferentes áreas teniendo en cuenta sus valores de resistencia.
III.MARCO TEÓRICO
El ensayo de flexión, es la resistencia a la fractura de un material bajo un doblado o carga flexional. La medición se realiza en una barra larga de sección rectangular o circular usando una técnica de tres puntos de aplicación de carga cuyo esquema se observa en la figura Nª01.
h
b
R
h
b
R
Figura Nº01: Esquema de flexión en tres puntos para probetas circulares y rectangulares.Fuente: estatica31.blogspot.com
En el punto de aplicación de la carga, la superficie superior es sometida a un estado de compresión, mientras la superficie inferior está sometida a la tracción. La tensión se calcula a partir del espesor de la probeta. La determinación de la resistencia de rotura es la medición de resistencia más simple en materiales; el modulo de rotura oresistencia a la flexión,se representa con la simbología σmr, es:
* F= carga requerida para romper el espécimen
L= espaciamiento
b= ancho del espécimen
d= profundidad del espécimen
F= carga requerida para romper el espécimen
L= espaciamiento
b= ancho del espécimen
d= profundidad del espécimen
Si la sección es rectangular:
(1)....σmr= 3FL2bd2 donde:
* Si la sección es circularR= radio de la sección circular
R= radio de la sección circular
(2)…. σmr= FLπR2donde:
Figura Nº 02: Diferencia entre flexión y pandeo.

Figura Nº 02: Diferencia entre flexión y pandeo.

Las unidades usuales para el modulo de rotura son: psi (lb/pulg2), N/mm2, ksi (1000 lb/pulg2), MPa o kg/cm2. Puesto que durante la flexión una probeta está sometida a esfuerzos de tracción y compresión,la magnitud de rotura es mayor que la resistencia de tracción.
Fuente: wikispaces.com

Fuente: wikispaces.com

No se debe confundir el pandeo con las deformaciones sufridas por elementos sometidos a esfuerzos de flexión. La diferencia está en que la flexión es ocasionada por una carga perpendicular a la viga, mientras que el pandeo, se ha sometido una barra a dos fuerzas en el sentido desu largo, como se observa en la figura Nª2.
IV. CAMPOS DE APLICACIÓN:
El ensayo de flexión se aplica en la industria para determinar constantes elásticas y propiedades de los materiales en general y para medir la resistencia de diferentes elementos estructurales usados en la construcción.
4.1. Resistencia a la flexión para tableros
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