Resumen

En este artículo se presenta el análisis estadístico de los datos obtenidos mediante ensayos de tracción uniaxial de acero inoxidable AISI 321. Estos datos son necesarios como entrada de material en software numérico, como Abaqus, Ansys, MSC Marc, Nastran, etc. Estos datos pueden proporcionarse en el software como un conjunto de puntos (modelo lineal a trozos) cuya introducción resulta engorrosa, o pueden proporcionarse como un modelo matemático, en cuyo caso el software del método de los elementos finitos (MEF) calcula los puntos deseados directamente a partir del modelo matemático. Pueden utilizarse varios modelos matemáticos para aproximar los datos de los ensayos de tracción en función del estado de carga del material (lineal, elastoplástico, plástico). En este artículo se analizan los mismos datos de ensayo uniaxial y se muestran los parámetros de ajuste de curvas para cada modelo matemático.

INTRODUCCIÓN

Los resultados de los ensayos de tracción se presentan a menudo como un gran conjunto de datos representados en un diagrama de ingeniería tensión-deformación, como se muestra en la figura 1. La norma de ensayo de tracción ISO 6892-1 para materiales metálicos define el límite elástico R_e / MPa, la resistencia a la extensión plástica R_p0,2 / MPa, el límite elástico R_m / MPa, el porcentaje de alargamiento θ / % y el porcentaje de reducción Z / %, todos los cuales se utilizan en la práctica de la ingeniería como indicación de las propiedades mecánicas generales del material.

Los programas informáticos orientados al método de los elementos finitos requieren la introducción de datos como valores de tensión verdadera (k_f / MPa) frente a deformación verdadera (φ), que se calculan de forma diferente (1).

​$k_ƒ= frac{F}{A} / MPa$   (1)

donde A - superficie actual de la probeta / mm².

La tensión técnica (2) se calcula con respecto a la superficie inicial de la probeta A₀ y, a partir de aquí, la diferencia entre las curvas de tensión-deformación puede verse en la figura 1.

​$σ= frac{F}{A_0} / MPa$   (2)

Los datos de tensión verdadera-deformación verdadera pueden describirse adecuadamente mediante la función de potencia de Ludwik-Hollomon (3).

• Materias:Tensión-deformación Modelo Matemático Análisis estadístico Acero inoxidable
• Subjects:Stress-strain Mathematical model Statistical analysis Stainless steel
• Palabras claves:AISI 321; Tensión verdadera; Deformación verdadera; Modelo matemático; Análisis estadístico
• Keywords:AISI 321; True stress; True strain; Mathematical model; Statistical analysis