Sistema Experimental para el Estudio de Microdeformaciones Mecánicas Mediante Anisotropía Óptica Inducida

Resumen

Existe en la actualidad un interés tanto científico como tecnológico en evaluar el desempeño mecánico de materiales por medios no invasivos y no destructivos. En este artículo presentamos el desarrollo de un arreglo experimental multifuncional para obtener el estado de esfuerzo/deformación en diversos materiales, tales como; heteroestructuras semiconductoras, materiales compuestos, aleaciones, entre otros. El propósito principal es la caracterización del estado esfuerzo/deformación de materiales dentro del régimen elástico, a través de mediciones de reflectancia anisotrópica láser (RAL) y de galgas extensométricas. El sistema presentado aquí, es capaz de obtener mediciones tradicionales a través de galgas extensométricas, simultáneamente con señales de RAL, en probetas deformadas micrométricamente mediante un control computarizado. Se utilizó una plataforma de NI™ para el acondicionamiento y procesamiento de señal. El sistema está compuesto de un arreglo óptico que posee un modulador fotoelástico como dispositivo central para la medición de RAL, y de un dispositivo flexor que aplica una deformación a la muestra por medio de un micrómetro. Se encontró una correlación de 0.99 entre la señal óptica RAL y las mediciones de la galga extensométrica. A partir de nuestros resultados, se establece un nuevo procedimiento de no contacto de alta precisión para la medición de microdeformaciones. Este sistema puede emplearse en materiales metálicos tradicionales o materiales compuestos, incluyendo nuevas heteroestructuras semiconductoras, donde las galgas extensométricas son difíciles, si no imposible, de aplicar.