Ensayo Mecanico

BLOQUE III.- CARACTERIZACIÓN Y PROPIEDADES

Tema 7.- Ensayos mecánicos

* William F. Smith

“Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales”.

Tercera Edición. Ed. Mc-Graw Hill

* James F. Shackerlford

“Introducción a la Ciencia de Materiales para Ingenieros”.

Cuarta edición. Ed. Prentice Hall (1998)

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objetivos

Tema 7.-Ensayos mecánicos

• Conocerla importancia de la evaluación de las propiedades mecánicas

• Explicar y entender que es tensión-deformación

– Deformación elástica y plástica

– Coeficiente de Poisson

– Tensión de cizalladura

• Describir el ensayo de tracción

– Curva de tensión-deformación nominal o ingenieríl

– Curva de tensión-deformación real

• Describir el ensayo de compresión

• Conocer el ensayo a flexión

• Explicar el ensayo de cizalladura

• Explicar el ensayo de dureza

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Ensayo de tracción uniaxial

Tema 7.-Ensayos mecánicos

Los materiales, bajo esfuerzos de tracción o compresión, se deforman primero elásticamente (deformación recuperable) y luego plásticamente (deformación permanente)

Probeta sometida a una fuerza de tensión uniaxial a velocidad constante

Diagrama de tensión-deformación

v=cte

Resultado

del ensayo

Ensayo más utilizado: NORMALIZADO

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Maquina de Tracción

Tema 7.-Ensayos mecánicos

Evolución de las probetas rectangulares durante el ensayo de tracción

(la zona central es la que soporta mayor deformación, y por esa zona romperá)

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Geometría de las probetas: Normalizadas

Tema 7.-Ensayos mecánicos

Rectangulares

Muestra no tensionada

Muestra tensionada

Cilíndricas

Longitud calibrada 5

Curva tensión-deformación

Tema 7.-Ensayos mecánicos

Deformación ELÁSTICA

Linealidad

Deformación No permanente

Zona

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Parámetros:⇒ Curva tensión-deformación

Tema 7.-Ensayos mecánicos

DEFORMACIÓN NOMINAL (εn)

Módulo de Young o Módulo de Elasticidad( E) Límite elástico (σy) a un 0.2%

Resistencia máxima a la tracción

Tensión de fractura

Deformación plástica o ductilidad

Resiliencia o Energía absorbida

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Curva tensión-deformación

Tema 7.-Ensayos mecánicos

Tensión/esfuerzo nominal (σn):

σ = F A0

Unidades del S.I.:

N/m2= Pa

1 N/mm2 = 1 MPa

Sistema anglosajón: psi = lb/pul2

1 psi= 6,89 103 Pa

Deformación nominal (ε):

ε = ∆L/L0

1638: Galileo Galilei

La carga de fractura de una barra en tensión es proporcional a A0 e independiente de Lo

S.I.: m/m (adimensional)

%ε = (∆L/L0)×100

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Curva tensión-deformación

Tema 7.-Ensayos mecánicos

Zona Elástica

DEFORMACIÓN NOMINAL (εn)

Deformación elástica σ<σy

I) Zona Lineal

σ = E ε Ley de Hooke

E: Módulo de Elasticidad ó de Young:

rigidez material o resistencia a la deformación elástica (no permanente)

Al retirar carga/tensión ⇒ pieza recupera forma original (No ∃ deformación

permanente)

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Deformación elástica: escala atómica

E= f (fuerza de enlace)⇒ si ↑ Fuerza de enlace entre átomos ⇒ ↑E

Mecanismo asociado a la def. Elástica= Relajación enlaces.

Tema 7.-Ensayos mecánicos

⎛ ∂ ⎞

F

E = ⎜ ⎟

⎝ ∂r ⎠r

En general:

Ecerámicos

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