Simulación de ensayos mecánicos mediante software testXpert II

Abstract

[ES]El presente trabajo se centra en el estudio del software testXpert II, y en su aplicación para la docencia de asignaturas del área de conocimiento de Ciencia de los Materiales. Este software simula o recrea ensayos mecánicos reales, pero sin el uso de la máquina de ensayos. Dispone de un listado de materiales para ensayar limitado, por lo que, gran parte del trabajo se basa en el aumento de esta biblioteca de materiales. Después del estudio detallado del programa, se han conseguido elaborar una serie de guías tanto para conocer el funcionamiento y manejo del programa, como para la importación de nuevos materiales a la biblioteca de testXpert II. Con dichas guías, se pretende facilitar el manejo de este programa a futuros usuarios, y también que estos sepan incluir otros materiales nuevos al software, sin la ayuda de un tutor o una persona. Los materiales nuevos que se han incluido han sido moldeados por inyección y posteriormente se han ensayado a tracción en una máquina universal de ensayos mecánicos Instron 5569, disponible en el laboratorio. Los resultados y curvas obtenidas se revisaron, para después exportarlas al software siguiendo una serie de pasos, los cuales se detallan en la guía anteriormente citada. Por otra parte, por medio de la Enseñanza Asistida por Ordenador (EAO), se pretende utilizar testXpert II como software educativo para el aprendizaje y adquisición de contenidos relacionados con los ensayos de tracción por parte de los alumnos. Para ello, se ha analizado el efecto de tres parámetros en las propiedades mecánicas de algunos polímeros. Los tres efectos estudiados son los de la temperatura, velocidad de deformación y cristalinidad del material. Basadas en la interactividad y en el autoaprendizaje, se han redactado tres guiones de prácticas para el aula analizando dichos efectos. Además, se han creado tres guiones para el profesor donde se muestra cómo llevar a cabo las prácticas y discutir los resultados de estas.

[EN]The present work focuses on the study of software testXpert II, and on its use for teaching subjects related to the field of Materials Science. This software simulates or recreates actual mechanical tests, but without the use of the testing machine. It has a limited list of materials to be tested, reason why, much of the work is focused on the increase of this library of materials. After the detailed study of the program, a series of guides have been developed to know the operation and management of the program, as well as to import new materials into the testXpert II library. With these guides, it is intended to facilitate the management of this program to future users, and also that they know how to include other new materials to the software, without the help of a tutor or a person. New materials that have been included have been injection molded and have subsequently been tensile tested in the Instron 5569 machine. The results and curves obtained are reviewed, and then exported to the software following a series of steps, which are detailed in the aforementioned guide. On the other hand, through Computer Assisted Teaching (EAO), it is intended to use testXpert II as educational software for learning and acquiring content related to traction tests by students. For this purpose, the effect of three parameters on the mechanical properties of some polymers have been analyzed. The three effects studied are those of the temperature, rate of deformation and crystallinity of the material. Based on interactivity and self-learning, three practices have been created for the classroom, analyzing these effects. In addition, three scripts for the teacher have been written showing how to carry out the practices and how to discuss the results of these.