En ingeniería mecánica y ciencia de materiales , una muesca se refiere a un defecto en forma de V, U o semicircular introducido deliberadamente en un material plano. En los componentes estructurales, una entalla provoca una concentración de tensiones que puede provocar el inicio y el crecimiento de grietas por fatiga . Las entallas se utilizan en la caracterización de materiales para determinar propiedades relacionadas con la mecánica de fractura , como la tenacidad a la fractura y las tasas de crecimiento de grietas por fatiga.
Las entallas se utilizan comúnmente en ensayos de impacto de materiales donde es necesaria una grieta morfológica de origen controlado para lograr una caracterización estandarizada de la resistencia a la fractura del material. El más común es el ensayo de impacto Charpy , que utiliza un martillo de péndulo (golpeador) para golpear una muestra con muescas horizontales. La altura de su posterior oscilación se utiliza para determinar la energía absorbida durante la fractura. La prueba de resistencia al impacto Izod utiliza una muestra vertical con muescas circulares en una configuración en voladizo . La prueba Charpy se realiza con muescas en U o V mediante las cuales el percutor contacta la muestra directamente detrás de la muesca, mientras que el método Izod, ahora en gran medida obsoleto, implica una muesca semicircular orientada hacia el percutor. Las probetas entalladas se utilizan en otros protocolos de caracterización, como ensayos de tracción y fatiga .
El tipo de muesca introducida en una muestra depende del material y la caracterización empleados. Para las pruebas estandarizadas de tenacidad a la fractura mediante el método de impacto Charpy, las dimensiones de la muestra y la entalla se toman con mayor frecuencia de la norma estadounidense ASTM E23 o de la norma británica BS EN ISO 148-1:2009. Para todos los tipos de entallas, un parámetro clave para controlar la concentración de tensiones y la falla en materiales entallados es la curvatura o radio de la punta de la entalla. [1]
Las muescas en forma de V con punta afilada se utilizan a menudo en pruebas estándar de tenacidad a la fractura para materiales dúctiles , polímeros y para la caracterización de la resistencia de la soldadura. La aplicación de tales entallas para aceros duros es problemática debido a la sensibilidad a la alineación de los granos, por lo que en su lugar se pueden aplicar pruebas de torsión para dichos materiales.
La muesca AU es una muesca alargada que tiene una punta de muesca redonda y es más profunda que ancha. Esta muesca también se denomina a menudo muesca C y es la forma de muesca más introducida, debido a la repetibilidad de los resultados obtenidos a partir de muestras de muesca. Correlacionar el rendimiento de U-Notch con el equivalente de V-Notch es un desafío y se lleva a cabo caso por caso; no existe una correlación estandarizada entre los valores de rendimiento obtenidos con los dos tipos de muesca. [2]
Una muesca de cerradura generalmente se considera como una hendidura que termina en un orificio de un radio determinado. Este tipo de muesca se considera con mayor frecuencia en modelos numéricos. [3] Los resultados de tenacidad a la fractura obtenidos de las pruebas de entalladura en forma de ojo de cerradura son a menudo más altos que los obtenidos de muestras con entalladura en V o prefisuradas.
