Fundamentos de Ensayos Mecánicos: Compresión, Elasticidad y Resistencia al Impacto Charpy

Ensayo de Compresión

1. ¿Es frecuente el ensayo de compresión en materiales metálicos? ¿Por qué? ¿En cuáles se suele hacer?

Los ensayos de compresión son **poco frecuentes** en materiales metálicos. Esto se debe a que son más difíciles de ejecutar. Si las caras comprimidas no son perfectamente paralelas, o si la máquina no está perfectamente alineada y no ejerce la compresión exactamente en la dirección del eje de la probeta, los resultados serán inaceptables.

Se suelen realizar sobre materiales con **comportamiento frágil** (como la **piedra** y el **hormigón**) y sobre materiales que trabajan específicamente bajo este esfuerzo (como las tapas).

2. ¿Se rompen por compresión los materiales plásticos? ¿Qué les sucede?

Sí, los materiales plásticos **sí se rompen** por compresión, pero la fractura ocurre después de la aparición de **grietas superficiales**.

3. ¿Qué aspecto tiene la fractura por compresión en los materiales frágiles?

En los materiales frágiles, la rotura se observa según un **plano de 45°** respecto a la dirección del esfuerzo, debido al **desplazamiento de las superficies de rotura**.

4. ¿Por qué motivo las probetas para el ensayo de compresión no deben ser largas?

Si la longitud de las probetas supera **2.5 a 3 veces el diámetro**, la fuerza necesaria para la deformación del material aumentará en más de un **20%**.

5. ¿Qué relación debe existir entre la altura y el diámetro de la probeta?

Para obtener **medidas de precisión**, se utilizan probetas con forma de cilindro circular cuya altura es de **2,5 a 3 veces su diámetro**.

Determinación de la Constante Elástica de un Muelle (CTE)

1. ¿Por qué la relación entre las cargas y las deformaciones producidas es proporcional?

La relación proporcional se debe a la **Ley de Hooke**, que establece que, mientras el material se mantenga dentro de su **rango elástico**, la deformación es directamente proporcional a la **fuerza aplicada**.

2. ¿Qué tipo de deformación se produce al comprimir un resorte?

Se produce una **deformación de compresión**. El resorte se **acorta** (en lugar de alargarse) porque las espiras se acercan entre sí debido a la fuerza aplicada.

3. ¿Por qué el resorte recupera su longitud inicial al dejar de aplicar la carga?

El resorte recupera su longitud inicial gracias a la **elasticidad** del material. Las fuerzas internas devuelven las partículas a sus posiciones originales, permitiendo que el resorte regrese a su forma inicial después de una deformación temporal.

4. ¿Qué indica que un resorte no recupere su longitud inicial?

Si el resorte no recupera su longitud inicial, significa que ha superado el límite elástico y ha sufrido una **deformación plástica** o **permanente**.

5. Tipos de Resortes

Existen varios tipos de resortes, incluyendo:

• Resortes de **compresión**
• Resortes de **torsión**
• Resortes de **tensión**
• Resortes de **flexión**

Ensayo Charpy

1. ¿Qué finalidad tiene este ensayo?

La finalidad principal del ensayo Charpy es medir la **tenacidad** de un material, definida como su **capacidad de resistencia al choque**.

2. ¿Qué propiedad de los materiales queda determinada por este ensayo?

Las propiedades principales determinadas son la **tenacidad** y la **resistencia** (al impacto).

3. ¿Qué variantes tiene este ensayo?

Las variantes dependen del objetivo de la prueba. Se puede realizar de dos formas principales:

• Ensayo donde la probeta no llega a romperse.
• Ensayo donde la probeta queda **completamente rota** (fractura total).