Medición de tensiones internas de materiales metálicos laminados en geometría cilíndrica y cónica

Les tensions residuals son tensions presents a una peça d’un material, sense l’aplicació d’un esforç extern. La presencia d’aquestes tensions pot suposar canvis en la integritat estructural de les peces, afectant a les propietats a fatiga i d’altres. Actualment hi ha diferents mètodes para analitzar i extreure el valor de les tensions residuals o internes. En aquest treball es desenvolupa el mètode de “holedrilling” amb la modificació de DIC. Per tant, el principal objectiu del treball es extreure els valors de tensions internes de provetes laminades amb geometria cònica. En primer lloc, abans d’aplicar el mètode comentat sobre les provetes laminades, es realitza una validació a provetes sotmeses a tracció i un cop comprovat que els resultats són els esperats, es procedeix amb les provetes laminades. El mètode consisteix en realitzar una perforació , fet que causarà una relaxació en les tensions i modificaran les dimensions del forat. Analitzant la deformació produïda i mitjançant les corresponents equacions, s’extreu el valor de tensions residuals. Per a analitzar les deformacions, s’utilitza el software VIC-3D, que mitjançant fotografies del abans i el després de la perforació i, amb l’ajuda d’un patró de pintura a nivell superficial, retorna el valor de deformació al voltant del forat. Per altre banda, es desenvolupen simulacions amb el software Abaqus, i d’aquesta forma, es poden comparar els valors de la simulació amb els experimentals. En aquest cas, la majoria dels valors de tensions residuals extrets mitjançant la simulació són semblants als calculats experimentalment.Las tensiones residuales son tensiones presentes en una pieza de un material sin la necesidad de la aplicación de un esfuerzo externo. La presencia de estas tensiones internas puede suponer cambios en la integridad estructural de las piezas, afectando a las propiedades a fatiga, por ejemplo. Actualmente hay diferentes métodos para analizar y extraer los valores de las tensiones residuales o internas. En este trabajo se desarrolla el método de “hole-drilling” con la modificación de DIC. Por tanto, el principal objetivo del trabajo es extraer los valores de tensiones residuales de probetas laminadas con geometría cónica. En primer lugar, antes de aplicar el método comentado sobre las probetas laminadas, se realiza una validación con probetas sometidas a tracción y, una vez comprobado que los resultados son los esperados, se procede con las probetas laminadas. El método consiste en realizar una perforación, hecho que causará una relajación de las tensiones y modificarán las dimensiones del agujero. Analizando la deformación producida y mediante las correspondientes ecuaciones se extraen los valores de tensiones residuales. Para analizar las deformaciones, se utiliza el software VIC-3D, que mediante fotografías del antes y después del agujero, y con la ayuda de un patrón de pintura a nivel superficial, devuelve el valor de deformación alrededor del agujero. Por otro lado, se han desarrollado simulaciones con el software Abaqus, y de este modo, comparar los valores de la simulación con los experimentales. En este caso, la mayoría de los valores de tensiones residuales extraídos en la simulación, son parecidos a los calculados experimentalmenteThe residual stresses are stresses in a material without the presence of external loads. These stresses may produce a change in the structural integrity, affecting the fatigue properties, among others. There are many measuring methods to analyse the stresses. In this work, the hole-drilling method with DIC modification is developed. Therefore, the main objective of the work is to derive the stress values of laminated samples. In the first place, before using this method on the laminated samples, a validation is done with some samples subjected to tensile tests. Once the validation is correct, the laminated samples will undergo the same method. The procedure consists in making a hole, then the residual stresses suffer a relaxation, which cause a modification of the hole dimensions. To analyse the strain, the software VIC-3D has been used, which with some pictures taken before and after the hole-drilling and a painted pattern in the surface, can return the deformation value around the hole. On the other hand, some simulations have been developed with the Abaqus software to compare the simulation results with the experimental ones. In this case, most of the values of residual stresses derived by the simulation are similar to the experimental values