Ensayo de Torsión y sus Cálculos

1. Ensayo deTorsión
Ing. Beliana de Cabello

2. Ensayo de tracción
• Los materiales empleados en ingeniería para elaborar
elementos de máquinas rotatorias, como los cigüeñales y
árboles motores, deben resistir las tensiones de torsión
que les aplican las cargas que mueven.
• El ensayo de torsión se aplica en la industria para
determinar constantes elásticas y propiedades de los
materiales, medir la resistencia de soldaduras, uniones,
adhesivos, etc.

3. Análisis e un cuerpo bajoTorsión
• Barra empotrada de longitud (L)
• Aplicación de laTorsión - Torque
(T)
• Angulo (φ) producto del
desplazamiento del puntoA hacia
el punto A’
• Punto B sin variación
(empotramiento)

4. Probetas normalizadas

5. MÁQUINA DETORSIÓN
TecQuipment (30Nm)
Laboratorio de Ingeniería de Materiales
UNEXPO Núcleo Charallave

6. Versatile Data Acquisition System (VDAS)

10. Análisis de Datos enTorsión
• Esfuerzo de Corte (τ)
• Deformación de Corte (γ)
• La gráfica de τ vs γ es similar a la grafica σ vs ε que se
realiza en el ensayo de tracción
• Módulo de Corte (G): en la zona elástica se cumple la Ley
de Hooke y representa la rigidez del material bajo
esfuerzos de corte, es decir cuando es torsionado.
𝐺 =
𝜏
𝛾

11. Curva Esfuerzo Cortante vs Deformación Cortante

12. Análisis de Datos enTorsión
• Momento de Inercia Polar: Es una cantidad utilizada para
predecir habilidad para resistir la torsión del objeto , en
los objetos (o segmentos de los objetos) con un invariante
circular de sección transversal y sin deformaciones
importantes o fuera del plano de deformaciones.
𝐽 =
𝜋𝐷4
32

13. Análisis de Datos deTorsión
Cuando se realizan ensayos de torsión se
toman datos deTorque y Angulo por lo que
se usa la siguiente ecuación derivada del
análisis de las variables
𝑇 =
𝐽𝐺
𝐿
𝜙
Por tanto cuando se graficaTorque vs
Angulo en la zona elástica del material la
relación es lineal y su pendiente es una
constante que involucra el Momento de
Inercia Polar (J), El módulo de Corte (G) y la
longitud de la barra (L)
Angulo en
radianes
para la
ecuación

14. CurvaTorque vs Angulo

15. Etapas del Ensayo deTorsión

16. Relación de Poisson
• La relación de Poisson del material corresponde a la
relación entre la deformación lateral y la deformación
axial de un elemento.
• Los Módulos de Elasticidad E y G están relacionados
mediante la expresión:
𝐺 =
𝐸
2 1 + 𝜇