11 Ensayo de Torsión

Summary

La sesión 12 se enfoca en el ensayo de torsión, también conocido como ensayo de corte puro, donde se analiza la deformación y el esfuerzo cortante en barras circulares. Se discute la teoría básica de la torsión, incluyendo la aplicación de un par de fuerzas y su efecto en la sección transversa de la barra. Se presentan las fórmulas para calcular el esfuerzo cortante (TR/J) y la deformación unitaria (γ = θr/l). Se destaca la importancia de la máquina de torsión para medir el torque y el ángulo de desplazamiento, permitiendo graficar esfuerzo versus deformación y determinar propiedades del material como el módulo de elasticidad y el esfuerzo de fluencia. Además, se mencionan los diferentes tipos de fallas que pueden experimentar los materiales sometidos a torsión, dependiendo de sus propiedades mecánicas.

Takeaways

• 📚 La sesión 12 trata sobre el ensayo de torsión, también conocido como ensayo de corte puro, que permite graficar esfuerzo cortante contra deformación cortante.
• 🔨 Se enfatiza en el análisis de barras circulares sometidas a torsión, donde se aplican pares de fuerzas que causan deformación en forma de rombo.
• 📐 Se explica que el esfuerzo cortante se puede calcular mediante la fórmula TR/J, donde T es el par aplicado, R es el radio de la sección y J es el momento polar de inercia.
• 📉 La deformación unitaria, llamada 'gama', se define como la relación entre el ángulo de deformación (teta) y la longitud del elemento (l), y es crucial para el ensayo de torsión.
• 🛠️ Se necesita una máquina especializada, como la máquina de torsión o torque, para medir el par y el ángulo de desplazamiento de torsión durante el ensayo.
• 📈 Se describe el proceso de graficar los valores de par (esfuerzo cortante) contra teta (deformación unitaria) para obtener propiedades de corte del material.
• 🧪 Se menciona que en ensayos de torsión se pueden determinar el módulo de elasticidad, el esfuerzo de fluencia y otros valores de interés según el material.
• 💡 Se destaca la diferencia en la forma de falla de los materiales dúctiles y frágiles, dependiendo del esfuerzo más débil al que están sometidos durante el ensayo.
• 🔍 Se discute la importancia de entender los cuatro esfuerzos que pueden actuar en un elemento sometido a torsión y su relación con la resistencia del material.
• 🛑 Se señala que la máquina de torsión en el departamento no está funcionando, lo que impide realizar ensayos prácticos en este momento.
• 🔧 Se sugiere que en el futuro, una vez reparada la máquina, se podrían realizar ensayos de torsión con diferentes materiales para obtener sus propiedades de corte.

Q & A

¿Qué es la sesión 12 y qué se discute en ella?

La sesión 12 se refiere a un ensayo de torsión. Se discute la teoría básica de la torsión, cómo graficar esfuerzos cortantes y deformación cortante, y se compara con el ensayo de corte directo visto en una sesión anterior.

¿Qué efecto no se puede graficar en el ensayo de corte directo y por qué?

En el ensayo de corte directo, no se puede graficar la relación entre esfuerzo cortante y deformación cortante porque se necesita la carga máxima y el área para calcular el esfuerzo cortante.

¿Qué se llama el ensayo de torsión y cómo ayuda a medir propiedades mecánicas?

El ensayo de torsión también se conoce como ensayo de corte puro. Ayuda a graficar el esfuerzo cortante contra la deformación cortante, lo que permite obtener propiedades mecánicas como el módulo de elasticidad y el esfuerzo de fluencia.

¿Qué es un elemento sometido a torsión y cómo se produce esta condición?

Un elemento sometido a torsión es aquel al que se le aplica un par de fuerzas o un torque a lo largo de su eje longitudinal, provocando una deformación en forma de rombo.

¿Qué tipo de barras se enfoca en la sesión para el estudio de la torsión?

La sesión se enfoca en barras circulares, ya que las fórmulas presentadas en la sesión son específicas para barras de esta forma.

¿Cómo se relaciona el par de fuerzas aplicado con el radio del elemento y el momento polar de inercia?

El esfuerzo cortante se calcula como TR/J, donde T es el par de fuerzas, r es el radio del elemento y J es el momento polar de inercia.

¿Qué es la deformación unitaria y cómo se calcula?

La deformación unitaria, también conocida como 'gama', se calcula como la relación entre el ángulo de deformación (teta) y el radio (r) multiplicado por la longitud del elemento (l), es decir, gamma = teta * r / l.

¿Qué tipo de máquina se necesita para realizar un ensayo de torsión y qué medidas proporciona?

Se necesita una máquina que mida el par torsor (torque) y el ángulo de desplazamiento de torsión del elemento. Esta máquina permite medir el par en diferentes unidades y el ángulo en radianes.

¿Cómo se determina el ángulo de falla en un ensayo de torsión para materiales dúctiles?

Para materiales dúctiles, el ángulo de falla se determina por el esfuerzo más débil, que generalmente es el esfuerzo de corte vertical. La falla ocurre en la sección donde predomina este esfuerzo.

¿Qué tipos de fallas pueden experimentar los materiales sometidos a torsión y cómo se producen?

Los materiales pueden experimentar fallas por bucle o pandeo, especialmente en barras huecas dúctiles, donde el esfuerzo de corte es suficiente para doblar el material. También pueden fallar por tensión a 45 grados en materiales frágiles, o por esfuerzo longitudinal en materiales anisotrópicos como la madera.

¿Cómo se relacionan los esfuerzos de tensión, compresión y corte en un ensayo de torsión?

En un ensayo de torsión, los esfuerzos de tensión, compresión y corte vertical y horizontal son iguales, lo que significa que todos están sometidos al mismo nivel de esfuerzo.

¿Qué máquina se utiliza para realizar ensayos de torsión y qué software viene incluido?

Se utiliza una máquina Tinus Olsen especializada en torsión, que incluye un software que marca el par y el ángulo de deformación, facilitando el control y la medición durante el ensayo.

¿Qué sucede cuando una máquina de torsión falla y cómo se resuelve?

Cuando una máquina de torsión falla, no se pueden realizar ensayos de torsión hasta que se arregla. En el caso mencionado en el script, la máquina ha estado fuera de servicio por aproximadamente 4 meses y aún no se ha arreglado.

Outlines

00:00

🔬 Introducción al Ensayo de Torsión

La sesión 12 se enfoca en el ensayo de torsión, que es una prueba para medir la resistencia de un material a ser deformado angularmente. Se menciona que, a diferencia del corte directo visto en la sesión anterior, en el ensayo de torsión se pueden graficar esfuerzos cortantes y deformación cortante. Se centrará en barras circulares y se explicará brevemente la teoría detrás de la torsión, incluyendo la aplicación de un par de fuerzas que produce deformación en forma de rombo en una sección transversa del elemento. Las fórmulas clave que relacionan el par de fuerzas, el radio del elemento y el momento polar de inercia son mencionadas, así como la deformación unitaria y su relación con el ángulo de deformación y la longitud del elemento.

05:00

📊 Análisis Gráfico de Datos de Torsión

Se describe el proceso para graficar los datos obtenidos en un ensayo de torsión, donde el par de fuerzas se representa en el eje X y la deformación unitaria en el eje Y. Se discute cómo se puede obtener información valiosa de la gráfica, como el módulo de elasticidad y el esfuerzo de fluencia, y cómo estos datos pueden variar según el material. También se menciona la diferencia en el tipo de falla que puede ocurrir en materiales dúctiles (fractura por corte vertical) en comparación con materiales frágiles (fractura a 45 grados).

10:01

🔧 Teoría del Equilibrio de Esfuerzos en Torsión

Este párrafo explora la teoría detrás de cómo se equilibran los esfuerzos en una sección transversa de un elemento sometido a torsión. Se explica que los esfuerzos de corte vertical y horizontal, así como los esfuerzos de tensión y compresión, son iguales y se contrarrestan entre sí. Se utiliza un análisis de equilibrio de fuerzas para demostrar que estos esfuerzos son iguales y cómo esto afecta el punto de falla en la probeta. Además, se discuten las diferencias en la falla de materiales dúctiles y frágiles, y cómo los materiales huecos o anisotrópicos pueden fallar de manera diferente.

15:05

🛠️ Aplicación de la Teoría a la Práctica de Torsión

Se presenta una discusión sobre cómo se aplica la teoría en la práctica, incluyendo la importancia de medir el par y el ángulo de deformación para obtener datos útiles. Se menciona que, aunque la máquina de torsión no está disponible para realizar ensayos, la teoría y el análisis de los datos son fundamentales para entender las propiedades de los materiales. Se destaca la importancia de conocer los diferentes tipos de fallas y cómo estos pueden ser influenciados por los esfuerzos de tensión y corte.

20:06

👨‍🔧 Consideraciones Finales y Máquinas de Torsión

El último párrafo aborda las consideraciones finales sobre el ensayo de torsión, destacando que, a pesar de que la máquina de torsión no está disponible, es importante comprender el proceso teórico y cómo se realizarían los ensayos. Se menciona la existencia de diferentes tipos de máquinas de torsión y cómo, con una breve explicación, se podrían utilizar para obtener datos de ensayos de torsión. Se sugiere que en el futuro, una vez que la máquina esté disponible, se podrían realizar ensayos con diferentes materiales para obtener una comprensión más profunda de sus propiedades.

Keywords

💡Torsión

La torsión se refiere a la deformación que sufre un material cuando se le aplica un par de fuerzas que lo hacen girar alrededor de su eje longitudinal. Es el tema central del video, ya que se discute cómo se puede medir y analizar esta propiedad en un ensayo de laboratorio. En el script, se menciona que un elemento sometido a torsión es aquel al que se le aplica un torque o par torsor, lo cual provoca deformación en forma de rombo en una sección transversa del material.

💡Ensayo de torsión

El ensayo de torsión es una prueba de laboratorio que se realiza para determinar las propiedades de un material sometido a torsión. Es fundamental para entender cómo el material se comporta ante esfuerzos de corte y su resistencia a la deformación angular. En el script, se describe cómo este ensayo permite graficar esfuerzos cortantes contra deformación cortante y cómo se realiza utilizando una máquina que mida el torque y el ángulo de desplazamiento.

💡Esfuerzo cortante

El esfuerzo cortante es la fuerza que actúa perpendicular a la sección de un material y tiene la tendencia a causar un corte o separación. En el contexto del video, el esfuerzo cortante es crucial para entender el comportamiento del material en ensayos de torsión, donde se busca graficar este esfuerzo contra la deformación correspondiente. Se menciona que este esfuerzo es igual a 'TR/J', donde 'T' es el par aplicado, 'R' es el radio del eje y 'J' es el momento polar de inercia.

💡Deformación cortante

La deformación cortante es la medida de la deformación que ocurre en un material debido a un esfuerzo cortante. Es un concepto clave en el ensayo de torsión, ya que se busca medir y graficar esta deformación. En el script, se describe cómo la deformación unitaria (denominada 'gamma') es igual al ángulo de deformación 'teta' dividido por la longitud del elemento 'l', y se utiliza para calcular la deformación unitaria en un ensayo de torsión.

💡Módulo de elasticidad

El módulo de elasticidad, también conocido como módulo de Young, es una medida de la capacidad de un material para resistir cambios de forma bajo esfuerzo y de volver a su forma original una vez que se elimina el esfuerzo. En el video, se sugiere que se puede determinar el módulo de elasticidad a partir de la parte recta de la gráfica de esfuerzo cortante versus deformación cortante obtenida en un ensayo de torsión.

💡Esfuerzo de fluencia

El esfuerzo de fluencia, o punto de fluencia, es el nivel de esfuerzo al cual un material comienza a deformarse plásticamente en lugar de elásticamente. Es un punto de transición importante en la gráfica de esfuerzo- deformación y se discute en el video como un valor que se puede extraer de los resultados del ensayo de torsión.

💡Máquina de torsión

Una máquina de torsión es un dispositivo de laboratorio utilizado para realizar ensayos de torsión en muestras de materiales. En el script, se describe cómo la máquina Tinus Olsen, que es específica para torsión, se utiliza para medir el par y el ángulo de deformación, y cómo se puede controlar la velocidad de giro de la muestra para obtener datos precisos antes y después del punto de fluencia del material.

💡Estado de esfuerzo

El estado de esfuerzo se refiere a la distribución y magnitud de las fuerzas que actúan sobre un material en un punto dado. En el video, se analiza cómo, en un elemento sometido a torsión, se generan diferentes componentes de esfuerzo, incluyendo esfuerzos de tensión, compresión y corte, que se equilibran entre sí para mantener la integridad del material.

💡Fallas en materiales

Las fallas en materiales son las fracturas o deformaciones irreversibles que ocurren cuando un material se ve sometido a esfuerzos que exceden su capacidad de resistencia. En el script, se discuten diferentes tipos de fallas que pueden ocurrir en materiales dúctiles y frágiles, como la falla por bucle o pandeo en tubos dúctiles y la falla longitudinal en materiales anisotrópicos como la madera, según el esfuerzo más débil al que se somete el material.

💡Anisotropía

La anisotropía es una propiedad de ciertos materiales que muestran diferentes propiedades mecánicas en diferentes direcciones. En el video, se menciona que los materiales anisotrópicos, como la madera, pueden tener capas que se adhieren entre sí y que, cuando se someten a torsión, pueden fallar por el esfuerzo de corte en la dirección donde estas capas están pegadas.

Highlights

Inicio de la sesión 12 sobre ensayo de torsión.

Explicación teórica básica de la torsión en comparación con el corte directo.

Introducción al ensayo de corte puro y su importancia para graficar esfuerzos cortantes y deformación cortante.

Descripción de un elemento sometido a torsión mediante un par de fuerzas o torque.

Enfoque en el estudio de barras circulares para el ensayo de torsión.

Fórmula para calcular el esfuerzo cortante en torsión (TR/J).

Definición del momento polar de inercia (J) y su relación con la fórmula de esfuerzo cortante.

Explicación de la deformación unitaria (G) y su cálculo en torsión.

Necesidad de una máquina para medir el par torsor y el ángulo de desplazamiento de torsión.

Proceso para realizar el ensayo de torsión hasta el fractura de la probeta.

Graficación de esfuerzo cortante contra deformación unitaria para obtener propiedades de corte.

Identificación de la sección crítica en un elemento sometido a torsión.

Análisis de la equilibrio de esfuerzos en una sección transversal del elemento.

Relación entre esfuerzos de tensión, compresión y corte en torsión.

Predicción del punto de falla en una probeta de material dúctil sometido a torsión.

Diferenciación en el tipo de falla entre materiales frágiles y dúctiles en ensayos de torsión.

Discusión sobre la falla por bucle o pandeo en materiales huecos dúctiles.

Análisis de la falla en materiales anisotrópicos como la madera en ensayos de torsión.

Importancia de graficar esfuerzo contra deformación unitaria para obtener propiedades a corte.

Observación de que en tensión, los esfuerzos de corte no son iguales a los de compresión.

Descripción de la máquina de torsión Tinius Olsen y su software de control.

Proceso de realización de ensayos de torsión con la máquina Tinius Olsen.

Mencion de la inoperancia temporal de la máquina de torsión y la planificación para futuras pruebas.

Transcripts

Bueno estamos iniciando la sesión 12 la

sesión 12 es correspondiente al ensayo

de torsión en este caso nosotros vamos a

tener eh aquí en el pizarrón vamos a

explicar un poco la teoría pero muy

someramente de lo que es la torsión en

la sesión anterior vimos corte directo

pero en esa corte directo acuérdense que

había tres tres efectos uno de flexión

uno de corte y uno de tensión y entonces

no podíamos graficar necesitábamos la

carga máxima nada más y la carga máxima

entre el área Nos daba el esfuerzo

cortante Entonces ahora Cómo cómo poder

graficar esfuerzos cortantes y

deformación cortante Bueno pues eso lo

vamos a hacer con el ensayo de torsión

que también se le conoce como el ensayo

de corte puro Okay entonces en ese

ensayo de corte puro nosotros vamos

vamos a a poder graficar esfuerzo

cortante contra deformación cortante

para sacar propiedades acorte Okay de

tal forma de que un elemento que está

sometido a torsión es aquel elemento al

cual por medio de un par de fuerzas o un

torque o un par torsor como le quieran

Llamar le lo estamos torciendo okay

onces es un par a lo largo de todo el

eje longitudinal de la probeta en este

caso hay hay muchos tipos de de barras

cuadradas circulares etcétera nosotros

nos vamos a enfocar nada más en barras

circulares las fórmulas que vamos a

poner aquí son nada más en barras en

barras circulares si yo tengo un

elemento aquí

así y a ese elemento que está aquí Le

aplico un

par un

par por aquí por acá Okay Tengo un par y

aquí tengo una

sección vamos a decir un diferencial de

de esta de esta

sección si yo lo tuerzo esto se va a

venir

así okay Se va va a a hacer eso y si yo

saco una sección en esta

parte vamos a ver que a est a este

estado de esfuerzos a este cuadrito que

está aquí se nos deformó así se lo está

deformando como un rombo Eso quiere

decir que hay una fuerza que lo está

poniendo para este lado de tal forma de

que ahí yo veo que existe en ese en ese

cuadrito veo que existe un esfuerzo que

está aquí como es paralelo la carga es

un esfuerzo de corte a ese para

completar el estado de esfuerzo

necesitamos ponerle un esfuerzo de corte

hacia abajo y este nos está produciendo

un par Entonces tenemos que poner otro

en contra

okay A este le voy a poner esfuerzo de

corte vertical y a este esfuerzo de

corte eh horizontal o

longitudinal Este es un estado de

esfuerzos de corte puro de tal forma de

que yo puedo entonces conforme voy voy

analizando el elemento verdad aquí veo

Cuánto se se deformó perd angularmente y

no voy a demostrar las fórmulas porque

eso lo están haciendo en su clase

teórica pero la fórmula que teníamos

para para poder sacar este esfuerzo

cortante ese esfuerzo cortante es igual

a TR en J donde t es el par que yo le

estoy aplicando al elemento r es el

radio que hayde aquí hasta acá el radio

del círculo verdad y J es el momento

polar de Inercia ese J si quieren

ponerlo es igual a pi de cuarta sobre

32 ya que tenemos este este par verdad

también vamos a ver la deformación

unitaria y la deformación unitaria le

llaman G la deformación unitaria gama es

igual a teta r en l l es la longitud del

elemento teta es el ángulo la

deformación Total que se está

desarrollando Aquí de este punto hasta

este punto el ángulo y r es el radio esa

sería la deformación unitaria entonces

Esas son las fórmulas que podríamos

utilizar igual que en el para tensión el

esfuerzo igual a p sobre a y y la

deformación unitaria es igual a Delta

sobre l en este caso este sería el

esfuerzo y la deformación hitalia para

poder hacer un ensayo necesitamos una

máquina que me mida El par torsor o el

torque ese ese Ese par torsor

necesitamos que lo esté midiendo al

mismo tiempo que me esté midiendo el

ángulo de desplazamiento de torsión de

ese elemento Y entonces si yo logro

tener esa máquina puedo empezar el

ensayo hasta que hasta que trene la

probeta y yo puedo sacar valores de

par que puede estar en Newton en Newton

milímetro o en Newton metro lo que sea

contra valores de teta en este caso van

a estar en radianes los vamos a poner en

radianes ya que tengo el valor de T del

par y teta ahora vamos a poder sacar los

valores del esfuerzo y la deformación

unitaria donde t es igual a TR en J

verdad megapascales y G er igual a tet

rnl en

milm sobre

milm una vez que ya tenemos este par y

este y esta

gama y este gama se la deformación

unitaria Ahora sí puedo graficar todos

estos valores que yo tenía aquí desde

cero hasta que se fractura el elemento

ahora los tenemos acá y ya que tenemos

esto graficamos y nos va a dar una un

gráfico de esta forma Tao contra G y

vamos a suponer que es un acero x Bueno

así nos da como nos de la Gráfica Okay

pero va va a tener una parte recta y

luego va a tener una parte de formación

plástica entonces en la parte recta

nosotros podemos sacar en esta parte

recta nosotros podemos sacar el módulo

de elasticidad También tenemos podemos

sacar el esfuerzo de fluencia eh el

esfuerzo de fluencia aquí a corte y

podemos sacar algunos otros valores

según nos interesa porque hay algunos

que se algunos materiales que se

fracturan luego luego hay otros hay

estos materiales que tardan mucho sobre

todos los dúctiles yo he visto probetas

que les han dado cinco vueltas y todavía

no en materiales dúctiles se fractura

como hasta la sexta vuelta como el

aluminio

eh pero ahora ya podemos analizar un

elemento a torsión ya podemos sacar las

propiedades de un ensayo de corte puro o

sea un ensayo de torsión que nos va a

dar las propiedades de corte Okay de tal

forma de que ya tenemos las propiedades

a tensión tenemos las propiedades a

compresión tenemos el esfuerzo de corte

directo y ahora Estamos teniendo las

propiedades podemos obtener las

propiedades del esfuerzo contra la

deformación unitaria a corte Okay eso es

sumamente en lo que consistiría el

ensayo la la demostración de las

fórmulas de estas fórmulas la están

viendo en su clase teórica aquí en este

caso nada más podríamos ver esto

ahora Perdón

tenemos varios tipos de esfuerzos que

están actuando ahí en ese estado de

esfuerzos que tenemos ahí si yo tengo

este estado de esfuerzos este estado de

esfuerzo en el cual aquí tengo un un

esfuerzo vertical aquí tengo un esfuerzo

horizontal o longitudinal y aquí tengo

los otros

dos Qué pasaría si yo trazo una línea

para ver qué esfuerzos se están

desarrollando en esta sección si yo

corto esa sección debe estar en

equilibrio o sea todas las partes deben

estar en equilibrio si yo corto en esta

sesión en esta sección y lo pongo un

poquito aquí más vertical yo voy a tener

aquí

así un esfuerzo

t un esfuerzo para acá t que este era el

vertical y Este era el

horizontal esto los esfuerzos están

jalando para abajo entonces aquí debe

haber un esfuerzo Sigma de compresión

okay Y si yo hago suma de fuerzas en

este lado o sea porque este yo lo puedo

dividir en dos en un esfuerzo Así y un

esfuerzo horizontal vamos a decir y en

este también Tengo este esfuerzo y este

esfuerzo este esfuerzo con este esfuerzo

se anulan Y estos dos se suman y están

contraponiéndose a este este que está

aquí este de aquí está 45 gr este de

aquí también está 45 gr si yo hago toda

la la la suma de fuerzas en y me voy a

dar cuenta de que este es igual el

vertical y el horizontal son iguales Y

entonces me voy a dar cuenta que el

esfuerzo de de compresión ese esfuerzo

de compresión va a ser igual al esfuerzo

eh vertical o va a ser igual al esfuerzo

de corte horizontal si luego la suma de

fuerza en y o sea lo único que tenemos

que hacer es este Tao lo multiplicamos

por el coseno de 45 gr para obtener este

y esta área que está aquí sería el el

área 1 medio del área entre pun 007 y

hago la suma multiplico el esfuerzo por

el área para sacar la carga entonces

hago la suma para abajo y para arriba

igual a cer entonces aquí tenemos que

esto es igual si yo

acá hago lo mismo pero ahora en este

sentido en este sentido y yo lo lo

pongo bueno así tal y como está entonces

aquí va un esfuerzo de corte para acá el

esfuerzo de corte horizontal y aquí va

el esfuerzo de corte vertical y estos

dos que van para allá Yo los tengo

que contrarrestar en este sentido en

este en este x se anula Y en este de

aquí esto y esto me tienen que dar igual

a cer0 y me va a dar igual que este al

hacer la suma de fuerzas en este caso

nos vamos a dar que el esfuerzo de

tensión es igual al esfuerzo

cortante vertical o horizontal es lo

mismo Okay entonces podemos decir que el

esfuerzo de corte vertical es igual al

esfuerzo de corte horizontal es igual al

esfuerzo de tensión es igual al esfuerzo

de de compresión todos los esfuerzos de

tensión compresión y corte vertical y

horizontal es el mismo todos están

sometidos al mismo esfuerzo Entonces

cómo va a fallar la probeta si yo le

hago un ensayo de torsión cómo me va a

fallar la probeta Pues me va a fallar

por el esfuerzo más débil que tenga el

material por ejemplo en Materiales

dúctiles el esfuerzo más más débil de

estos es el esfuerzo corte vertical y si

es el esfuerzo de corte vertical

entonces con ese esfuerzo debido a ese

esfuerzo de corte vertical la falla va a

ser aquí así donde estaba el esfuerzo de

corte Entonces esta falla aquí en esta

zona sería debido a este esfuerzo cor

vertical para materiales

dúctiles para materiales dúctiles debido

al esfuerzo de corte

vertical debido a al esfuerzo de

compresión el esfuerzo de compresión

está a 45 gr bueno primero vamos al det

tensión mejor para que para seguir una

una secuencia el esfuerzo de tensión

está 45 gr entonces si yo voy a voy a

darle un un efecto de torsión a un

material frágil en el cual el el

esfuerzo de tensión es el más más débil

de todos Pues me va a fallar era 45 gr

Entonces si ustedes tienen un fierro

este un fierro vaciado un concreto un

pedazo de gis o sea lo torcemos y se va

a ver la falla a 45 gr o sea más o

[Música]

menos así o sea esto de aquí

aproximadamente serían eh 45 gr Okay eso

es para los materiales

gráficos

ese sería el esfuerzo de tensión pero

ahora si yo tengo un un un material

hueco dúctil hueco okay O sea si yo

tengo una barra que está hueco un tubo

verdad y le aplicamos torsión ahí en ese

caso el esfuerzo de corte va a empujar

tanto que va a doblar ese tubo Entonces

se le va a hacer como una especie de

rizo o bucle entonces decimos que que

falla por bucle o pandeo entonces este

este para el esfuerzo de compresión

fallaría más o

menos a ver a ver si me

sale bueno así O sea viene así

lo Okay es como si ustedes enroscar una

liga enroscan una liga le dan vueltas y

luego le le le sueltan un poquito y se

le hace un nudito ahí un ncle un rif

entonces este es para para

eh

barras barras

dúctiles barras dúctiles

huecas Okay un material frágil Pues

sigue fallando 45 gr per un material

útil Le vamos dando le vamos dando y de

repente se el esfuerzo compresión empuja

tanto que se le hace ese nudito ese rizo

o ese bucle entonces vaya por bucle Okay

y el lo último es cuando hay materiales

que tienen diferentes capas eh que son

anisotrópicos como por ejemplo la madera

la cual tiene una capa y otra capa de

madera de verano madera de invierno

etcétera etcétera y nosotros lo

sometemos a un a un este esfuerzo de

torsión el esfuerzo más débil es el

esfuerzo horizontal donde están pegadas

esas capas Y entonces fallaría por ese

esfuerzo Así en este este caso sería el

esfuerzo de corte el esfuerzo de corte

horizontal o longitudinal verdad me

fallaría en pocas palabras

así digo exagerando verdad no sale

tan Okay fallaría en ese en ese especto

esto es como para la

madera materiales que tienen una

anisotropía eh en la madera estual el

caso típico es las escobas tienen un

mango de de madera si ese mango yo lo

someto a a torsión va va a fallar

longitudinalmente Okay entonces aquí la

lo único

eh lo más importante es que nosotros

podemos graficar y sacar propiedades del

esfuerzo contra deformación

unitaria Ya no les voy a explicar más

porque ahorita la máquina donde vamos a

hacer los ensayos eh No no está no está

funcionando ya las ya la van a arreglar

Pero todavía no así es que en un futuro

A lo mejor haremos el ensayo de torsión

verdad pero en este caso es todo lo que

les quería explicar después de que los

alumnos nos hayan nos hayan contestado

todas nuestras preguntas nosotros

podemos explicar más o menos Esto es lo

más lo más importante del ensayo de

torsión y lo más importante es saber que

en una probeta yo la tuerzo puedo

encontrar valores de Par contra contra

Delta digo contra teta que es en

radianes el ángulo este este par lo

ponemos en el esfuerzo y esta

deformación la digo esta deformación

total la ponemos como deformación

unitaria graficamos y podemos sacar las

propiedades a corte el módulo de

elasticidad el esfuerzo de fluencia A lo

mejor alguna resiliencia a corte algún

esfuerzo máximo el esfuerzo fractura

etcétera etcétera según la probeta que

estemos que estemos analizando porque

estamos llevando a cabo la prueba Okay

después de eso nada más Ver los tipos de

fallas que pueden tener los materiales

que existen cuatro esfuerzos esos cuatro

esfuerzos son iguales valen lo mismo o

sea cuando yo someto un una ot opción si

el esfuerzo es 100 es 100 de tensión 100

de compresión 100 de corte vertical 100

de corte horizontal por ejemplo no

sucede lo mismo en tensión esto un

poquito aparte en tensión si yo tengo

una probeta

y a esa probeta yo la

tensiono y corto aquí en un lugar 45 gr

cualquier ángulo este de aquí va a

tener esta fuerza que está aquí debe ser

igual a esta que la contraria pero esta

va a tener dos componentes va a tener un

esfuerzo de corte y un esfuerzo normal

un esfuerzo de tensión y un esfuerzo de

corte okay este esfuerzo de corte lo

más lo más grande que puede ser está 45

gr aquí sería 45 gr y viene siendo

1/2 perdón el esfuerzo de corte viene

siendo

1/2 del esfuerzo de tensión Okay Ese

sería el esfuerzo máximo Entonces cuando

yo estoy sometiendo un material a

tensión existen esfuerzos de corte pero

el máximo esfuerzo corte que se

desarrolla es la mitad del esfuerzo de

tensión Okay Por eso necesitaríamos

irnos al doble del esfuerzo de tensión

para que se pudiera fracturar por corte

en este caso no todos los esfuerzos son

iguales y como son iguales pues falla

por el que esté más debil okay en este

caso de tensión es es un poquito más más

complicado o bueno menos fácil verdad

Entonces vamos a pasar a ver la máquina

nada más para ver cómo cómo se hace aquí

tenemos la máquina de torsión que se

localiza en este departamento es una

máquina tinus sols que es especialista

para torsión ya viene con un software en

el cual aquí nos está marcando con

numeritos el El par y el y la el ángulo

de deformación entonces este sería

nuestra sección de control verdad aquí

aquí ponemos la velocidad que con que

queremos que que se muevan el motor para

que para que gire a una cierta velocidad

la la muestra verdad y aquí están dos

chocks en los cuales ahí colocamos la

probeta colocamos la probeta se aprieta

todo eso Aquí vamos viendo algo de los

ángulos verdad aquí se podía haber

colocado una una probeta normal y en

este lado de acá nosotros podríamos ver

el el el par que le estamos aplicando y

el ángulo que se va deformando la

probeta al principio le damos una

velocidad pequeña en la parte elástica

para que nos de buenos puntos y ya que

estamos en la zona plástica le podemos

aumentar la velocidad desgraciadamente

la máquina se descompuso Eh pues hace

como 4 meses no se ha podido arreglar

ahora no quiere decir que nada más

existe esta máquina existen muchas

máquinas de de torsión en cada uno pues

lo único que tienen que hacer es

enseñarles el funcionamiento que no se

tardarían más de 5 minutos Entonces aquí

aquí después de la teoría tendríamos que

venir con una probeta de aluminio de

acero estructural de cor rol o que lo

que del del metal que sea eh puede ser

cualquier material plástico y todo eso

pero pues aquí ahorita estamos manejando

metales de tal forma de que lo

pondríamos aquí sacábamos los datos y

nos vamos a a graficar Okay sacábamos de

aquí los datos de de empar contra la

deformación total y nos vamos a a

graficar y a sacar todas las demás

propiedades Okay bien