Metodología para la medición de esfuerzos residuales aplicando la técnica de perforación de agujero y galgas extensiométricas en placas de acero basada en la norma ASTM E837-08

Abstract

En el presente proyecto de investigación se elaboró la metodología para la medición de esfuerzos residuales presentes en placas de acero ASTM A36 mediante la técnica de perforación de agujero y galgas extensiométricas. El procedimiento realizado fue el de simular esfuerzos residuales en una placa de acero, aplicandole una fuerza que excediera su límite elástico y entrara en zona de plasticidad. Para esto, se determinó el límite elastico del material usado, mediante ensayos de tracción. Seguido a esto, se utilizó un programa para la medición de variación de resistencia en arduino, basado en el funcionamiento del puente de Wheatstone, y empleando galgas extensiométricas que servirían como las resistencias del puente. Posteriormente se aplicó la ténica de perforación de agujero en la placa con los esfuerzos, y se registró la variación de deformación presentada en las galgas a través de la medición del voltaje del circuito. Para comparar los anteriores resultados, se realizó el cálculo teórico de esfuerzos residuales encontrados en el material mediante una serie de ecuaciones ya establecidas. Por último, se realizó un modelo CAD en el software NX 12.01, en el cual se compararon los esfuerzos encontrados en una placa de acero con una fuerza aplicada por flexión y la misma placa de acero con igual fuerza, pero en este caso, con un agujero central para demostrar el efecto de relajación estructural, ignorando los esfuerzos inducidos por los procesos de fabricación del material únicamente teniendo en cuenta los esfuerzos inducidos por fuerzas aplicadas. Al realizar todos estos procesos se procedió a dar las conclusiones y recomendaciones de los métodos utilizados.