Ensayo de compresion, curvas de compresion, normas ASTM

8/19/2019 Ensayo de compresion, curvas de compresion, normas ASTM

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Compresión



Ensayo de compresión

Las deformaciones verdaderas involucradas en el proceso econformado plástico son del orden del 2 a 4 (mucho mayores quelas que obtienen en un ensayo de tracción) con altas tasas de

deformación. La dependencia de la deformación de flujo plásticorespecto de la tasa de deformación, aumenta a altastemperaturas.

El ensayo de compresión entre bloques es más conveniente para

obtener información sobre el comportamiento del material enprocesos de conformado,

En conformado plástico de metales, la presión se describe como:

Con : tensión de fluencia del estado tensional correspondiente,g(f) función de la fricción, h(c) función de la geometría.

)()(0 ch f g P σ =0σ



Ensayo de compresiónSe somete al material a una carga axial de compresión.robetas: cilindros o prismas rectos de caras paralelas.

plicación de la carga: axial y centrada (para que el estado tensional seauniforme)

e miden cargas y acortamientos.iagrama convencional:

Observaciones:->+ admite grandes deformaciones

+ no hay estricción

-> - posibilidad de pandeo- la fricción genera triaxialidad

de tensiones y no homogeneidad de deformaciones

Tensiones:

Deformaciones:

En régimen elastoplástico:

Para trabajar en el primer cuadrante del gráfico de tensiones vs.deformaciones:

00

0 ,hhe

A P ∆==σ

σ σ σ σ ====

S

P

321 ,0ε ε ε ε ε =−=−== )h/h( 03321 ln,2/

)1ln()

1

1ln(),1(0 e

e

e −=

−

−=−= ε σ σ

=



Compresión entre bloques

Esquema del ensayo:

Observación: para eliminar la

fluencia del coeficiente de forma

e obtiene curvas para diversaselaciones D0/h0, con ellas se trazan

urvas s vs D0/h0 a deformación

onstante, extrapolando estas curvas D0/h0=0se obtiene una curva ideal

curva básica de tensión-deformación)

o afectada por el roce.



Tratamiento de los problemas I

Pandeo: relación de esbeltez:

radio de giro, J: momento de inercia

Carga de pandeo (rango plástico):

’ pendiente instantánea de la curvantonces:

Condición para evitar pandeo:

Si el material admite modelo de Hollomon:ntonces:

Si, además, la sección es circular:

or lo que la condición resulta:

En la práctica el límite inferior para D/h es 0.5.

A J iih /,/ ==λ

2

2 '

h

JE P cp

π =

ε σ −

2

2

2

22 ''

λ

π σ

π E

A

P

h

E Ai P

cp

cpcp ==⇒=

cpaplicado σ σ <' ==⇒=

n

cnd

d E c ε ε

σ ε σ

ε λ

π

λ

ε π σ ε σ σ

2

2

2

12

1 cncn

cn

cp

n

ap <⇒=<==−

r h Ar J /24/2=⇒= λ

22

22

2

22

441

h

nD

h

nr

ε

π

ε

π =<

T t i t d l bl II



Tratamiento de los problemas IIFricción entre probeta y placas: dificulta y llega a impedir la

expansión de los extremos de la probeta, se atenúa hacia la zona central yprácticamente desaparece a una distancia de los

xtremos, aproximadamente igual a un diámetro:

barrilamiento; origina zonas internas no deformadas.

uede minimizarse con lubricación adecuada.

Hipótesis: fricción deslizante o de Coulomb ( ) y estado dedeformación plana; tensiones principales: y p; ecuaciones de equilibrio

estático a la derecha:

Por criterio de fluencia:

Integrando: e imponiendo condiciones de contorno:

Resulta: y vale:

pµ τ = xσ

( ) 0202 =−⇒=−−− pdxhd phhd x x x x µ σ µ σ σ σ

( )( MiV k

Trescak pdxhdpdpd k p

Y

Y x x

.2/155.1

2/,022

σ

σ µ σ σ

=

==+⇒=⇒=+

cte xh

p += µ 2

ln ,0 para x

=σ

−= x L p 2

exp µ h

L

k

pexp

2 max

µ

=



Ensayo de Watts y Ford

Ensayo de compresión con deformación plana para láminasmetálicas.Se comprime una banda angosta de la lámina

ntre dos placas de ancho b. Los “hombros” delaterial a cada lado de las placas, impiden que el

aterial deforme en la dimensiópn del ancho w.

e requiere que w/b>5. Si el espesor original de

placa era t0 t después de la compresión es t,ebe verificarse, además, ¼<=t/b<=1/2. Esta dos condiciones aseguran fluencia plana.

Observaciones:-> + estado de deformación plana, no hay abarrilamiento

+ área entre las placas=constante, la fuerza no crece tanto

-si no hay buena lubricación se forma “zona muerta” junto a las placas.Tensión y deformación verdaderas: p=P/(wb), εpc=ln(t0/t)

Equivalencia con el ensayo de compresión uniaxial:

pc pcc p p ε ε ε σ 155.1

3

2,155.12

30 ====

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