PRUEBAS DE DOBLADO Y FLEXIÓN
Una introducción
Las pruebas de flexión, a veces llamadas pruebas de flexión o pruebas de vigas transversales, miden el comportamiento de materiales sujetos a cargas de vigas simples. Comúnmente se realiza en materiales relativamente flexibles como polímeros, madera y compuestos. En su nivel más básico, una prueba de flexión se realiza en una máquina de prueba universal colocando una muestra sobre dos yunques de soporte y doblándola aplicando fuerza sobre uno o dos yunques de carga para medir sus propiedades.
¿Por qué realizar una prueba de flexión/flexión?
Los ingenieros a menudo quieren comprender varios aspectos del comportamiento de un material, pero una simple prueba de tracción o compresión uniaxial puede no proporcionar toda la información necesaria. A medida que la muestra se dobla o flexiona, se somete a una combinación compleja de fuerzas que incluyen tensión, compresión y corte. Por esta razón, las pruebas de flexión se utilizan comúnmente para evaluar la reacción de los materiales ante situaciones de carga realistas.
Los datos de las pruebas de flexión pueden ser particularmente útiles cuando se va a utilizar un material como estructura de soporte. Por ejemplo, una silla de plástico necesita dar apoyo en muchas direcciones. Mientras las piernas están comprimidas cuando está en uso, el asiento deberá resistir las fuerzas de flexión aplicadas por la persona sentada. Los fabricantes no sólo quieren ofrecer un producto que pueda soportar las cargas esperadas, sino que el material también debe volver a su forma original si se produce alguna flexión.
Prueba de flexión de 3 puntos
Una prueba de flexión de 3 puntos equilibra una muestra entre dos yunques inferiores mientras se aplica fuerza desde un único yunque superior centrado en el punto medio. El área de tensión uniforme es bastante pequeña y se concentra debajo del punto de carga central. Diferentes estándares de prueba pueden requerir que los yunques estén fijos, rotados o balanceados.
Prueba de flexión de 4 puntos
Una prueba de flexión de 4 puntos se diferencia de la prueba de 3 puntos en que tiene dos yunques superiores colocados equidistantes del centro de la muestra. En esta prueba, el área de tensión uniforme existe entre los puntos de carga del tramo interior (normalmente la mitad de la longitud del tramo exterior). Nuevamente, dependiendo de los requisitos de la norma de prueba, es posible que sea necesario fijar, rotar o balancear los yunques. Normalmente, se utilizan pruebas de 4 puntos para medir el módulo de elasticidad en la flexión de materiales frágiles.