Medición del módulo de Young en metales mediante la técnica de excitación por impulso

Abstract

La excitación por impulso como técnica no destructiva para el estudio de materiales permite determinar las constantes elásticas de los mismos porintermedio de la medición de la frecuencia natural de vibración de barras endiferentes modos y excitadas mediante un impacto puntual. En este trabajo sedeterminó el módulo de Young en muestras de cobre, aluminio y aleaciones debase cobre. Las mediciones se realizaron usando distintos modos de vibración:flexión en una barra apoyada y longitudinal. Como primer paso se determinó elmódulo de Young de una muestra usando diferentes modos, encontrandoconsistencia en los resultados. Por otro lado, se determinó la variación delmódulo de Young en función de la temperatura y parámetros microestructuralescomo el tamaño de grano. Se analizan las capacidades y desventajas del uso dela técnica de excitación por impulso como una alternativa de bajo costo en elámbito de la investigación en metales y aleaciones.

The impulse excitation, as non-destructive technique, allows to determine the elastic constants of materials by means of measurement of natural frequency of vibration of bars in different modes, excited by an impact in a point. In this work, the Young’s modulus of copper, aluminum and copper-based alloys samples was determined. The measurements were performed using different vibration modes: flexural in supported bars, and longitudinal. As a first step, the Young´s modulus of a sample was determined using different modes, finding consistency in results. On the other hand, the variation of the Young´s modulus was determined as a function of the temperature and microstructural parameters such as grain size. The capabilities and disadvantages of using the impulse excitation technique as a low-cost alternative in the field of research in metals and alloys are analyzed.