Taller de Biomateriales, Técnicas de caracterización mecánica

TALLER DE BIOMATERIALES, TÉCNICAS DE CARACTERIZACIÓN MECÁNICA

Jeison Euler Jajoy Zambrano

Brandon García Salazar

David Esteban Pascichana

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MANIZALES

INGENIERÍA BIOMÉDICA

BIOMATERIALES

2018

Taller de Biomateriales, Técnicas de caracterización mecánica

Universidad Autónoma de Manizales

Ingeniería Biomédica

Resolver el siguiente taller de aplicación de las técnicas de caracterización mecánica, el taller se puede realizar en los grupos mismo grupos de trabajo.

A partir de los datos proporcionados en el archivo de Excel de los resultados de un ensayo de flexión de cuatro muestras de cemento responda siguientes preguntas. Tenga en cuenta que las dimensiones de las placas se muestran en el documento Excel y el spam o distancia de apoyos es de 150 mm. Los análisis y gráficas se deben hacen en origin.

1. Haga la gráfica de esfuerzo versus deformación para las 4 muestras, y a partir de estas gráficas analice algunas diferencias de las propiedades mecánicas entre las muestras.

[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

Análisis

• La muestra número dos es la que más presión soporta, ya que la deformación empieza a ser significativa después de los 10 N/mm.
• La muestra número tres es la que menos presión soporta, ya que la deformación empieza a ser significativa antes de los 10 N/mm.
• La muestra uno es la muestra que más sufre deformación (6mm) para un mismo  nivel de presión, cercano a 10N/mm.
• La muestra cuatro se deforma menos (3.8mm) que las demás para un mismo  nivel de presión, cercano a 10N/mm.

1. Determine el módulo de elasticidad y el esfuerzo de cedencia convencional al 0.2% con ayuda de Origin para cada una de las muestras.

Módulo de Young para las muestras de cemento

1. Promedio de la muestra de elasticidad para la muestra 1: 2374,828586
2. Promedio de la muestra de elasticidad para la muestra 2: 2175,902495
3. Promedio de la muestra de elasticidad para la muestra 3: 3015,60614
4. Promedio de la muestra de elasticidad para la muestra 4: 2393,690024

Los módulos de elasticidad de las muestras son similares debido a que es mismo material.

1. Defina los principales eventos característicos de una curva esfuerzo versus deformación.

• Fuerza de tensión: Fuerza aplicada para estirar un material.
• Fuerzas en compresión: Fuerza aplicada para comprimir un material.
• Fuerza cortante: Fuerza que intenta cortar un material.
• Fuerza en torsión: Fuerza aplicada externamente para torcer un material.
• Deformación: Es el cambio de longitud en la línea de fuerza aplicada.  
• Esfuerzo: Fuerza aplicada dividida sobre el área del material.
• Fractura: Endurecimiento por deformación, hasta la ruptura.
• Limite elástico proporcional: tensión máxima, cuando se ha estirado un material y este no vuelve a su forma original y queda con una deformación residual permanente; punto en el cual la curva comienza a desviarse en línea recta

1. Explique las diferencias de los ensayos de tensión para los diferentes materiales: metales, termoplásticos, elastómeros y cerámicos.

El comportamiento de los distintos materiales frente a los ensayos de tensión se muestra en forma cualitativa las curvas de esfuerzo-deformación unitaria normales para un metal, un material termoplástico, un elastómero y un cerámico. En esta figura, las escalas son cualitativas y distintas para cada material. En la práctica, las magnitudes reales de los esfuerzos y las deformaciones pueden ser muy distintas entre sí.

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