impacto



Ensayo de impacto
Laboratorio de materiales



Jonathan A. Doncel
Alejandro Vásquez Soto





José Gonzalo Ríos Marín



Universidad La Gran Colombia
Ingeniería Civil
Bogotá D.C. Martes 5 Marzo 2012
Objetivo General
Estudiar la acción del impacto flector mediante la determinación de la tenacidad de acero por medio de un ensayo de impacto.

Objetivos EspecíficosDeterminar cuanta energía logra disipar una probeta al ser golpeada por un péndulo en caída libre.
Evaluar la resistencia del material frente al impacto (resistencia)
Conocer los lineamientos según las normas técnicas colombianas en ICONTEC y ASTM.

Marco Teórico
La tenacidad es una medida de la cantidad de energía que un material puede absorber antes de fracturar. Evalúa la habilidad de unmaterial de soportar un impacto sin fracturarse.
Esta propiedad se valora mediante una prueba sencilla en una máquina de ensayos de impacto. Hay dos métodos diferentes para evaluar esta propiedad. Se denominan ensayos de Charpy y ensayo de Izod. La diferencia entre los dos radica en la forma como se posiciona la muestra. La probeta que se utiliza para ambos ensayos es una barra de sección transversalcuadrada dentro de la cual se ha realizado una talla en forma de V.

Esta probeta se sostiene mediante mordazas paralelas que se localizan de forma horizontal en el ensayo tipo Charpy y de forma vertical en el ensayo tipo Izod. Se lanza un pesado péndulo desde una altura h conocida, este péndulo golpea la muestra al descender y la fractura. Si se conoce la masa del péndulo y la diferencia entrela altura final e inicial, se puede calcular la energía absorbida por la fractura.

El ensayo de impacto genera datos útiles cuantitativos en cuanto a la resistencia del material al impacto. Sin embargo, no proporcionan datos adecuados para el diseño de secciones de materiales que contengan grietas o defectos. Este tipo de datos se obtiene desde la disciplina de la Mecánica de la Fractura, en lacual se realizan estudios teóricos y experimentales de la fractura de materiales estructurales que contienen grietas o defectos prexistentes.


el péndulo de charpy es un dispositivo a modo de pénduloideado por georgescharpy. Se utiliza en ensayos para determinar la tenacidad de un material. Son ensayos de impacto de una probeta entallada y ensayada a flexión en 3 puntos. el péndulo cae sobreel dorso de la probeta y la parte. La diferencia entre la altura inicial del péndulo (h) y la final tras el impacto (h') permite medir la energía absorbida en el proceso de fracturar la probeta. En estricto rigor se mide la energía absorbida en el área debajo de la curva de carga, desplazamiento que se conoce como resiliencia.

La energía absorbida en el impacto por la probeta usualmente secalcula como la diferencia de alturas inicial y final del péndulo, esto supone, obviamente despreciar algunas pérdidas por rozamiento). La fórmula de cálculo para la energía de impacto:


Donde:
τ es la energía empleada en la rotura en Joules
P es la masa del péndulo en Kg
g es la gravedad (9,8 m/s²)
h es la altura inicial del péndulo
h' es la altura final del péndulo
l es la longitud delpéndulo en metros
α y β son los ángulos que forma el péndulo con la vertical antes y después de soltarlo, respectivamente.
El ensayo de Izod es un tipo de ensayo destructivo dinámico de resistencia al choque que utiliza el Péndulo de Charpy como herramienta. Este procedimiento se lleva a cabo para averiguar la tenacidad de un material, ya que al realizarlo obtenemos suresiliencia.
El ensayo consisteen romper una probeta de sección cuadrangular de 10x10 mm a través de tres entalladuras que tiene situadas en distintas caras. El procedimiento se repite para cada entalladura. La resiliencia se obtiene de la media de los datos obtenidos en los tres pasos. El ensayo Izod difiere del ensayo Charpy en la configuración de la probeta de entallada.

Los ensayos de impacto se utilizan para la...