Ejercicios Materiales

PEC 7

. Un material se somete a una fuerza F durante un tiempo t comprendido entre t = 0 y t = t0, de manera que para t > t0 se suprime instantáneamente la fuerza F. Represente la gráfica de la evolución de la deformación con el tiempo, en el caso de un material que se comporta de forma viscoplástica y viscoelástica.

2. En un ensayo de tracción sobre una probeta cilíndrica de 10 mm de diámetro y 30 cm de longitud, de una aleación metálica se obtuvieron los resultados que se presentan en la tabla siguiente. Dibuje la curva resultante del ensayo y determine el módulo de elasticidad y el alargamiento que producirá una tensión de 500 MPa.

Fuerza (kg) 1.800 3.620 4.525 5.425 5.880 6.340 7.240 7.050

ε 0,002 0,004 0,005 0,006 0,007 0,010 0,050 0,067

a) Módulo de elasticidad: 1’34 x 105 MPa.

b) Alargamiento que producirá la tensión de 500 MPa: 1’35 mm.

c) Gráfico en página 2. Notas. Existe error en los datos reflejados en dicho gráfico, por lo que no se han de tener en cuenta. De igual modo, la línea vertical auxiliar para determinar el módulo de Young, acaba en 670 MPa y no en 690 y la correspondiente a ε se corresponde con el valor 0’0035, debido a un pequeño error de trazado descubierto después del escaneo de la gráfico.

3. Compare las curvas que se presentan en la figura siguiente:

obtenidas mediante el ensayo de tracción de tres materiales, y suponiendo las mismas escalas, ordene de mayor a menor los materiales atendiendo a su tenacidad, resistencia, ductilidad y rigidez

Tenacidad: C > A > B. A mayor área encerrada bajo la curva, mayor tenacidad.

Ductilidad: C > A > B. Deducida de los porcentajes de alargamiento.

Resistencia: A > B > C. Relacionada con la tensión máxima.

Rigidez: A > B > C, determinada por el valor del módulo de Young.

4. Los siguientes datos fueron obtenidos en un ensayo de tracción de una probeta de 1 cm de diámetro de una aleación de cobre:

Fuerza (kN) 0 13,35 26,7 33,4 40,0 46,7 53,4 55,1 50,7

Longitud (cm) 5,08 5,0842 5,0884 5,0905 5,1028 5,1816 5,7404 6,35

Carga máxima 7,67

rotura

Calcule:

a) El límite elástico convencional al 0,2%: 555 MPa.

b) La resistencia máxima a tracción: 701’55 Mpa.

c) El módulo de elasticidad: 205’814 GPa.

d) La tensión de rotura: 645’53 MPa.

e) La tensión real de rotura: 974’75 MPa.

Se incluyen los gráficos obtenidos.

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