Diseño y construcción de un dispositivo para caracterizar las propiedades mecánicas de materiales metálicos y plásticos a través de la técnica de excitación por impulso
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Abstract
This report explains the design, construction, methodology and results obtained from the characterization of the mechanical properties of materials, in accordance with the international standard ASTM E1876-01. The measurement method consists of a device that acts as a support for the sample of material, which is impulsively excited by the effect of a solenoid; finally, by audio capture and digital signal processing in the MATLAB® software, three mechanical characteristics of said material sample are obtained (Young's modulus, Shear modulus and the estimated Poisson ratio). After comparing the standardized values with the experimentally obtained values, it was obtained: for the Young modulus there are errors less than 20% and with an average error of 10%, for the shear modulus there are errors less than 49% and with an average error of 25% and for the estimated Poisson coefficient there are errors greater than 27% and with an average error of 56%. In order to obtain more precise results, it is recommended to pay special attention to the geometry and mass of the sample used, as well as the measuring instruments and the positioning of the components
Resumen en español
Este informe explica el diseño, construcción, metodología y resultados obtenidos de la caracterización de las propiedades mecánicas de materiales, acorde con en el estándar internacional ASTM E1876-01. El método de medición consiste en un dispositivo que actúa como soporte para la muestra de material, la cual es excitada de manera impulsiva por el efecto de un solenoide; finalmente, mediante captura de audio y procesamiento digital de señales en el software MATLAB®, se obtienen tres características mecánicas de dicha muestra de material (módulo de Young, módulo cortante y se estima el coeficiente de Poisson). Tras comparar los valores estandarizados con los valores obtenidos de manera experimental, se encontró que: para el módulo de Young se tienen errores menores al 20% y con un promedio del 10% de error, para el módulo de corte se tienen errores menores al 49% y con un promedio del 25% de error y para el coeficiente estimado de Poisson se tienen errores superiores al 27% y con un error promedio del 56%. Con el fin de obtener resultados más precisos, se recomienda prestar atención especial a la geometría y masa de los especímenes utilizados, así como a los instrumentos de medida y al posicionamiento de los componentes
Idioma
Español
