Ensayo de Torsion

Resumen
El ensayo de torsión es una prueba que deforma una muestra (probeta) aplicándole un
par torsor. Tanto la ASTM A938 como la ISO 7800 son normas que definen los requisitos
para realizar ensayos de torsión de alambre. Estas normas requieren que el alambre se
retuerza alrededor del eje longitudinal hasta que se rompa y se registre el ángulo en el que
ocurrió la ruptura, Los ensayos de materiales aparecen para determinar las propiedades
físicas y químicas que tienen los materiales. Existen dos tipos de ensayo, los destructivos y
los no destructivos. Como su nombre lo indican los destructivos deforman el material
mientras que los no destructivos son ensayos que no alteran las propiedades físicas. Los
ensayos destructivos más comunes son: ensayo de tracción, ensayo de compresión, ensayo
de cizallamiento, ensayo de flexión, ensayo de resistencia, ensayo de fatiga de materiales,
ensayo de fluencia en caliente y el ensayo de torsión. Este último es de gran importancia ya
que “el estudio de torsión radica en la transmisión de potencia. Todas las máquinas
rotativas necesitan de piezas que sean capaces de transmitir potencia de forma efectiva y
además, asegurar que soporten de manera adecuada las cargas a las cuales estarán expuestas
durante el funcionamiento” (Hibbeler, 2006).
METODOLOGIA: Empírico analítica expresada por medio de la propuesta de Ulrich Beck para el
“Diseño y desarrollo de productos”. Esta metodología tiene en cuenta la capacidad de una máquina
para ensayos de torsión, la cual está determinada por el tipo de material de la probeta (aceros,
compuestos) y sus dimensiones específicas. Para el caso de la máquina elaborada para este ensayo
se tienen en cuenta las especificaciones de la norma NTC 3995 - ISO 7800 de torsión simple en
alambre y en especial el diámetro y su longitud
Introducción
La resistencia a la torsión determinada en el ensayo de torsión sirve como orientación

para determinar la resistencia a los esfuerzos del material. Este tipo de ensayo se realiza en
árboles, ejes, alambres y resortes, así como para evaluar la tenacidad de los aceros para
herramientas, Podemos decir que un cuerpo está sujeto en una sección a torsión simple,
cuando la reducción de las fuerzas actuantes sobre éste, a un lado de la sección, da como
resultado una cupla que queda contenida en el plano de la misma. En otras palabras Muchos
materiales cuando están en servicio están sujetos a fuerzas o cargas. En tales condiciones es
necesario conocer las características del material para diseñar el instrumento donde va a
usarse de tal forma que los esfuerzos a los que vaya a estar sometido no sean excesivos y el
material no se fracture. El comportamiento mecánico de un material es el reflejo de la
relación entre su respuesta o deformación ante una fuerza o carga aplicada. El ensayo de
torsión se aplica en la industria para determinar constantes elásticas y propiedades de los
materiales. También se puede aplicar este ensayo para medir la resistencia de soldaduras,
uniones, adhesivos, etc. La torsión en sí se refiere a un desplazamiento circular de una
determinada sección transversal de un elemento cuando se aplica sobre éste un momento
torsor o una fuerza que produce un momento torsor alrededor del eje.
Objetivos en general
 Analizar el comportamiento de los materiales metálicos al ser sometidos a un

esfuerzo de Cortante o de torsión.
Objetivos específicos
 Reconocer y determinar las distintas propiedades mecánicas de los materiales
sometidos a esfuerzos de torsión.
 Calcule el momento torsor, el ángulo de torsión y el módulo de rigidez para cada
material.
 Calcular el valor promedio, la desviación estándar y el error estándar de los valores
del módulo de rigidez para cada material.
Marco teórico
Las probetas normalizadas: son una de las formas más habituales de ensayo de
muestras de un material, debido a que se consiguen unos parámetros geométricos de
probeta controlados y por tanto el cálculo de las características del material es mucho más
sencillo y preciso.
Esfuerzo Cortante:
Las fuerzas aplicadas a un elemento estructural pueden inducir un efecto de deslizamiento
de una parte del mismo con respecto a otra. En este caso sobre el efecto de torsión de los
materiales.
Deformación angular:
Esta siempre que las deformaciones sean pequeñas un elemento sometido a fuerzas
cortantes no varía de longitud, lo que se origina es un cambio de forma en el elemento, se
puede imaginar como un deslizamiento de capaz. Infinitamente delgadas unas sobre otras.
Se denomina momento torsor a la componente paralela al eje longitudinal del momento de
fuerza resultante de una distribución de tensiones sobre una sección transversal del prisma
mecánico.
El momento torsor:
Puede aparecer cuando se someten estos elementos a la acción de un momento de fuerza o
torque paralelo al eje del prisma o cuando otro prisma mecánico perpendicular que está
flexionado interseca al prisma mecánico original. La relación entre el momento torsor y el campo
de tensiones sobre la sección transversal de un prisma mecánico.
❑
MT = ∫ r∗t dy dz
∑❑
Momento polar de inercia:
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:
Módulo de rigidez
Velocidad del cambio de deformación como una función del esfuerzo en una probeta
sometida a carga de cizalladura o de torsión, Es el módulo elástico determinado en un
ensayo de torsión.
Angulo de torsión
En determinadas circunstancias interesa conocer el valor de la rotación relativa de las
secciones extre- más de una barra circular sujeta a torsión. Este ángulo se denomina
“ángulo de torsión” y resulta ser la suma de todos los ángulos específicos de torsión entre
todas las tajadas elementales de la pieza.

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La resistencia a la torsión determinada en el ensayo de torsión sirve como orientación

 Analizar el comportamiento de los materiales metálicos al ser sometidos a un

muestras de un material, debido a que se consiguen unos parámetros geométricos de

Las fuerzas aplicadas a un elemento estructural pueden inducir un efecto de deslizamiento

cortantes no varía de longitud, lo que se origina es un cambio de forma en el elemento, se

fuerza resultante de una distribución de tensiones sobre una sección transversal del prisma

Puede aparecer cuando se someten estos elementos a la acción de un momento de fuerza o

de tensiones sobre la sección transversal de un prisma mecánico.

Momento polar de inercia:

sin deformaciones importantes o fuera del plano de deformaciones:

sometida a carga de cizalladura o de torsión, Es el módulo elástico determinado en un

En determinadas circunstancias interesa conocer el valor de la rotación relativa de las

“ángulo de torsión” y resulta ser la suma de todos los ángulos específicos de torsión entre

todas las tajadas elementales de la pieza.

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