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Evaluación de propiedades mecánicas y de fractura mediante el ensayo miniatura de punzonado

OTRI

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Evaluación de propiedades mecánicas y de fractura mediante el ensayo miniatura de punzonado   pdf


Descripción            

En las últimas décadas han sido muchos los investigadores que han utilizado el ensayo miniatura de punzonado con el fin de obtener las propiedades mecánicas y de fractura de un material, en los casos que no se dispone de material suficiente para poder llevar a cabo ensayos normalizados, como por ejemplo en el caso de soldaduras o material irradiado. En este sentido, se ha desarrollado un procedimiento para evaluar la tenacidad a fractura empleando probetas miniatura de punzonado prefisuradas.

Necesidad o problema que resuelve

El ensayo miniatura de punzonado o "Small Punch Test" (SPT) consiste básicamente en un punzonado sobre una probeta cuadrada o circular de reducidas dimensiones, mediante un punzón de gran rigidez, estando la periferia de la probeta empotrada por dos matrices (Figura 1).

  figura 1Imagen en alta resolución. Este enlace se abrirá mediante lightbox, puede haber un cambio de contexto

Figura 1. Esquema del ensayo miniatura de punzonado

Por otro lado, el diagrama FAD es un procedimiento para la evaluación de la integridad estructural de cualquier componente fisurado. Dicho diagrama considera el efecto de la fisura, geometría y propiedades del material como la tenacidad a fractura teniendo en cuenta el comportamiento plástico del mismo. Se asume que el fallo del componente o probeta se produce en el momento en el que se alcanza la línea de fallo definida por el diagrama FAD, la cuál se puede definir mediante diferentes niveles de análisis, en función de las propiedades del material disponibles.

Se ha establecido un procedimiento integrado entre el ensayo de probetas SPT prefisuradas y el diagrama FAD, apoyándose el estudio en la simulación numérica, con el objetivo de estimar y determinar cuantitativamente la tenacidad a fractura de aceros. A partir de una porción de material del tamaño de una moneda de céntimo, el trabajo desarrollado permite estimar las propiedades más importantes desde el punto de vista resistente y de fractura..

Aspectos innovadores

La metodología desarrollada pretende convertirse en un nuevo procedimiento de ensayo, que permita obtener las propiedades a fractura del material, en los casos que no se dispone de una cantidad suficiente de material para poder realizar ensayos normalizados.

La generación de la fisura inicial en las probetas SPT, previa al ensayo, se ha realizado a través de microfisuración por láser. Tras una calibración inicial, el láser es aplicado longitudinalmente a partir de la cara inferior, desde el centro de un lado de la probeta hacia el centro del lado opuesto. 

Aplicabilidad de la Tecnología

El ensayo miniatura de punzonado podría ser aplicado en la caracterización de soldaduras. También sería valido para estudiar el material degradado de las centrales térmicas y nucleares dentro de sus programas de inspección.

Nivel de desarrollo

Desarrollado pero no comercializado

Grupo de investigación

botón  Nombre:  Grupo de Integridad Estructural

botón  Facultad: Escuela Politécnica Superior de Burgos.

botón  Departamento: Dpto. de Ingeniería Civil. Área de Mecánica de Medios Continuos

mail      jalegre@ubu.esEste enlace se abrirá en una ventana emergente; iicuesta@ubu.esEste enlace se abrirá en una ventana emergente; pmbravo@ubu.esEste enlace se abrirá en una ventana emergente

Persona de contacto

botón   Jose Manuel López López

mail     jmllopez@ubu.esEste enlace se abrirá en una ventana emergente

telefono  +34 947 258 895

                                                                                                                                                                                        

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