Efecto Bauschinger

UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA MAESTRÍA EN INGENIERÍA ESTRUCTURAL SEMINARIO DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS EN ACERO

TRABAJO Nº 1

Autor: Ing. Javier Sánchez C.I: V-19.411.129

San Diego, Edo. Carabobo. Febrero del 2015. EFECTO DE BAUSCHINGER La respuesta de un material a una acción mecánica no sólo depende del estado actual de tensión que soporta, sino también de la historia de deformaciones plásticas que ha sufrido. El fenómeno fue descubierto por Bauschinger en 1881 al observar que, en determinados metales sometidos a cargas de compresión precedidas de una deformación plástica aplicada mediante una carga de tracción superior al límite elástico del material, el régimen plástico se iniciaba a tensiones inferiores a las obtenidas durante la aplicación de la tracción, además la predeformación plástica producía una reducción del límite elástico en compresión. Desde entonces, a dicho fenómeno se le denomina efecto Bauschinger. El efecto Bauschinger (así denominado en homenaje al matemático e ingeniero alemán Johann Bauschinger) consiste en el hecho de que al deformar un metal en una dirección hasta que se ha sobrepasado su límite de elasticidad, y deformándolo después en la dirección contraria, su límite de proporcionalidad en esta última dirección es menor. El motivo para que esto ocurra, entre otros, son las imperfecciones del material.

Figura Nº1: Representación gráfica del efecto Bauschinger INDICADORES DEL EFECTO BAUSCHINGER. Diversos estudios han establecido métodos diferentes para determinar el efecto Bauschinger de un metal a partir de los datos obtenidos en un ensayo Bauschinger de tracción-compresión. Estos indicadores pueden estar expresados en términos de tensiones (β σ), en términos de deformaciones (β ε) o en términos de energías por unidad de volumen (β W). En la figura 2, que muestra un esquema de un ciclo de histéresis obtenido de un ensayo Bauschinger, se ha representado la rama plástica de compresión en el dominio

de tracción con el fin de simplificar la definición de los parámetros. En las expresiones (1), (2) y (3) se muestran las ecuaciones que definen los indicadores de tensiones, deformaciones y energías respectivamente.

Figura Nº 2: Definición de los parámetros utilizados para caracterizar el efecto Bauschinger a partir de los resultados de un ensayo de tracción-compresión simple.

 max   Yc    max (1)

 

B p (2)

W 

WS Wp (3)

Se considera que un material no presenta el efecto Bauschinger cuando el valor de estos parámetros es nulo. Los valores límite de los mismos permiten establecer de forma cuantitativa el grado en el que se presenta el efecto Bauschinger en los aceros. De esta forma el valor máximo del indiciador de

Bauschinger en tensiones es 2, mientras que en el caso de los indicadores de Bauschinger expresados en energías o en deformaciones el valor máximo es infinito.