Ensayo De Deflexion

INTRODUCCION

Para determinar las dimensiones, materiales y capacidad de las vigas, debemos basarnos en las características de la construcción y su finalidad. Una viga debe soportar el peso, los esfuerzos de compresión, la flexión y la tensión, de acuerdo a la finalidad constructiva.

Aplicaciones de las vigas: La viga es un elemento estructural horizontal capaz de soportar una carga entre dos apoyos, sin crear empuje lateral en los mismos.

Las vigas se emplean en las estructuras de edificios, para soportar los techos, aberturas, como elemento estructural de puentes. En estos, transportan las cargas de compresión en la parte superior del puente, y las de tracción en la parte inferior. Así vemos como las vigas constituyen elementos estructurales muy importantes en una edificación.

Las vigas son piezas de madera, hierro u hormigón armado, que se colocan horizontalmente dentro de la estructura, se apoyan en dos puntos y están destinadas a soportar cargas. Las vigas están sometidas a esfuerzos de flexión, por lo tanto los materiales con los que se construyen tienen que soportar esfuerzos de tracción y de compresión al mismo tiempo.

Como ningún material es totalmente rígido, las vigas tienden a doblarse, y así la mitad superior se comprime y la mitad inferior se tracciona.

ENSAYOS DESTRUCTIVOS

- Definiciones de Dureza.

a) Dureza al rayado: Resistencia que opone un material a dejarse rayar por otro.

Dureza Mohs (mineralógica).

Dureza Lima.

Dureza Martens.

Dureza Turner.

b) Dureza a la penetración: Resistencia que opone un material a dejarse penetrar por otro más duro.

HBS y HBW.

HR.

HV.

HK.

POLDI (Brinell dinámico).

Herziana.

Monotrón.

c) Dureza elástica: Reacción elástica del material cuando se deja caer sobre él un cuerpo más duro.

SHORE.

Método Dinámico.

d) Dureza Pendular: Resistencia que opone un material a que oscile un péndulo sobre él.

- Ensayo de Tracción. Es uno de los ensayos más empleados. Consiste en someter una probeta normalizada a esfuerzos progresivos y crecientes de tracción en la dirección de su eje hasta que llegue a la deformación y a la rotura

correspondiente.

Ensayos de Compresión.

- Se usa poco en industria. Se usa en piezas y mecanismos sometidos a compresión (pilares, fundición,

cojinetes).

Def: Ensayo consistente en someter la probeta a esfuerzos constantes y crecientes hasta llegar a la

rotura (mat. frágiles) o al aplastamiento (mat. dúctiles).

- La resistencia a la compresión es mayor que la resistencia a la tracción.

Ensayos de pandeo.

- En las piezas l0>>d0, sometidas a esfuerzos de compresión en la dirección del eje, no se rompen poraplastamiento, sino que se doblan lateralmente y se rompen con cargas muy inferiores a las que lescorrespondería por su sección y resistencia a la compresión.

Ensayos de torsión.

- Los ensayos de torsión resultan útiles para probar la resistencia de ejes y otras piezas que deben

trabajar a torsión.

- No existen normas ni para probetas ni para los ensayos.

- La resistencia a la torsión se admite que es del 0,6 al 0,8 de la resistencia a la tracción.

Ensayos de Flexión Estática.

- Este ensayo es complementario del ensayo de tracción.

- No se hace siempre. Se hacen en piezas y materiales que van a e estar sometidas a flexión.

- Se realiza igual sobre piezas cilíndricas, cuadradas que rectangulares.

- Consistente en someter las probetas, apoyadas libremente por los extremos, a un esfuerzo aplicado

en el centro o dos iguales aplicados a la misma distancia de los apoyos.

- El ensayo se realiza colocando dos rodillos con la separación L=20d, siendo d el diámetro de la

Probeta.

DESCRIPCION

Es una combinación de tracción y compresión. Mientras que las fibras superiores de la probeta sometida a flexión se alargan, las fibras superiores se acortan.

El concepto de flexión se extiende a elementos estructurales que trabajan sobre superficies como placas o laminas; un ejemplo típico es el nombramiento de vigas que están trabajadas para trabajar por flexión, esto quiere decir que el material por el que se encuentra compuesto ha sido sometido a un ensayo de tracción para determinar las fuerza que es capaz de soportar en relación a su función para que no sufra deformaciones permanentes, y se emplee así con eficacia.

Uno de los rasgos más característicos de la flexión es la llamada fibra neutral (una superficie de puntos) que presenta la probeta, en cuya área cualquier curva contenida, no varía con respecto al valor anterior a la deformación. El esfuerzo que provoca la flexión se denomina momento flector.

Es un ensayo que permite medir la ductilidad de ciertos materiales (principalmente de hierro fundido y productos de madera) determinando su valor máximo de flexión, es decir que a través del ensayo podemos determinar la carga máxima (N) que soporta dicho material con sus respectivos rangos de deformaciones.

Una probeta es soportada por dos yunques semejando una viga simple y se aplica una carga en su punto medio. El esfuerzo máximo de fibra y la deformación máxima se calculan para incrementos de carga. Los resultados se trazan en un diagrama esfuerzo-deformación y el esfuerzo máximo que soporta la fibra en el punto de ruptura es la resistencia a la flexión. La resistencia de flexión en el punto de fluencia se reporta para aquellos materiales que no se rompen.

¿POR QUE SE DEBE ESTUDIAR LA FLEXION EN INGENIERIA MECANICA?

Si las fuerzas sobre un material tienden a inducir esfuerzos de compresión sobre una parte de la sección de la pieza y esfuerzos de tensión sobre la otra, la pieza se encuentra a flexión. La utilización de este tipo de ensayos, se deja casi únicamente para vigas, ya que es uno de los puntos en que más se utiliza en la construcción. En las estructuras y máquinas en servicio, la flexión puede ir acompañada del esfuerzo directo, el corte transversal o por torsión. Pero en los ensayos se analizan independientemente las de los esfuerzos restantes. A lo largo de las vigas a las cuales se aplican los esfuerzos, existe un eje, que divide los esfuerzos de tensión y compresión, ésta es la superficie neutra de la viga.

La mayoría de las estructuras y máquinas poseen miembros cuya función primaria es resistir las cargas que causan la flexión. El ensayo de flexión puede servir entonces como medio directo para evaluar el comportamiento bajo cargas flexionantes, particularmente para determinar los límites de la estabilidad estructural de las vigas.

La tiesura de un material puede determinarse de un ensayo de flexión en el cual la carga y la deflexión se observan. El módulo de elasticidad para el material en flexión se obtiene mediante el uso de una fórmula apropiada.

CARACTERISTICAS DE MATERIALES SOMETIDOS A PRUEBA

AISI 1030 acero

Categorías: Metal , metales ferrosos , acero al carbono , AISI 1000 acero de la serie ; Medium acero al carbono

Notas Material: Fuerza moderada y dureza en el estado bruto de laminación, se pueden fortalecer y endurecer por trabajo en frío. Maquinabilidad y soldabilidad Fair.

Palabras clave: UNS G10300, ASTM A29, ASTM A108, ASTM A510, ASTM A512, ASTM A519, ASTM A544, acero al carbono

Propiedades Físicas Métrico Inglés Comentarios

Densidad 7,85 g / cc

0,284 lb / in ³

Propiedades Mecánicas Métrico Inglés Comentarios

Dureza, Brinell 149 149

Dureza, Knoop 169 169 Convertido de dureza Brinell.

La dureza, Rockwell B 80 80 Convertido de dureza Brinell.

Dureza, Vickers 155 155 Convertido de dureza Brinell.

Resistencia a la tracción, Ultimate 525 MPa

76,100 psi

Resistencia a la tracción, Rendimiento 345 MPa

50,000 psi

Alargamiento a la rotura 32% 32% En 50 mm

Reducción de área 61% 61%

Módulo de Elasticidad 205 GPa

29700 ksi

Típica para el acero

Módulo Granel 140 GPa

20300 ksi

Típica para el acero

Relación de Poisson 0.29 0.29 Típico para el acero

Módulo de corte 80.0 GPa

11600 ksi

Típica para el acero

Impacto Izod 94.0 J

69.3 ft-lb

Propiedades Eléctricas Métrico Inglés Comentarios

Resistividad eléctrica 0.0000166 ohm-cm

@ Temperatura 20.0 ° C 0.0000166 ohm-cm

@ Temperatura 68.0 ° F muestra recocida

Propiedades Térmicas Métrico Inglés Comentarios

CTE, lineal 11.7 ° C μm/m-

@ Temperatura 20.0 ° C 6.50 μin/in- ° F

@ Temperatura 68.0 ° F

Capacidad de calor específico 0.486 J/g- º C

@ Temperatura> = 100 ° C 0.116 BTU/lb- ° C

@ temperatura> = 212 ° F recocido

Conductividad térmica 51,9 W / mK

360 BTU-in/hr-ft ² - ° F

Componente Elementos Propiedades Métrico Inglés Comentarios

De carbono, C 0,27 a 0,34% 0,27 a 0,34%

Hierro, Fe 98,67-99,13% 98,67-99,13% Como resto

El manganeso,

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