Ensayo De Flexion

Barcelona, 06 de Julio del 2011.

Resumen.

En la práctica número 6 (ensayo de flexión), se procedió cortar una barra de acero 1015 y uno de acero 1045 de 300 mm de longitud y un diámetro de 13 mm, para practicarle un ensayo de flexión a cada una de ellas. Para dicho ensayo se procedió a colocar dichas probetas una por una en la máquina de ensayo de flexión MTS y a aplicarles una carga en el centro de la probeta y en sentido perpendicular a la misma.

Para la probeta de acero 1015, se aplico una carga de 156,6 Kgf, dejando una luz entre apoyo de la barra de 260 mm y usando rodillos en los apoyo y la carga de 24,5 mm. En vista de que este material no rompe sometido a flexión (el ensayo se trasforma en plegado), se suspendió el ensayo con una flecha igual a 34,31 mm en plana deformación plástica.

Para la probeta de acero 1045, se aplico una carga de 270 Kgf, dejando una luz entre apoyo de la barra de 260 mm y usando rodillos en los apoyo y la carga de 24,5 mm. Al igual que lo sucedido en el acero 1015, se suspendió el ensayo con una flecha igual a 34,31 mm en plana deformación plástica.

En dicha ensayo, se obtuvo una grafica donde se observa claramente el comportamiento de cada barra de acuerdo a la carga aplicada, su grado de dureza y la flecha o flexión a la que fueron sometidas ambas barras.

Introducción.

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.

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. Sobre el lado que se da la compresión, las fibras se acortan, sobre las que están a tensión se alargan.

En el presente informe se evalúa el comportamiento de dos probetas de acero (1015 y 1045) con la finalidad de observar su comportamiento de acuerdo a las cargas aplicadas a cada una de ellas.

Objetivos.

Objetivo general:

Determinar una curva carga-desplazamiento de la probeta

Objetivos específicos:

1. Verificar la relación entre carga aplicada y deflexión elástica en materiales sometidos a condiciones de flexión.

2. Verificar el efecto de algunas variables geométricas de la muestra ensayada.

3. Obtener una medición experimental del módulo elástico del material ensayado.

Fundamento teórico.

MARCO TEORICO

Propiedades de los materiales:

Por propiedades de los materiales se comprenden las propiedades que representan las condiciones elásticas y mecánicas de los mismos, bajo la acción de cargas. A partir del diagrama “Esfuerzo-Deformación unitaria” se pueden definir varias de las propiedades mecánicas de los materiales de las cuales podemos mencionar:

Límite de proporcionalidad:

Éste es el punto en el cual la curva deja de ser lineal en su relación “Esfuerzo-Deformación unitaria”. Al esfuerzo que caracteriza ese punto, se le llama esfuerzo límite de proporcionalidad. σLp.

Punto de Cedencia:

Es el punto en el cual la deformación del material se produce sin incremento sensible del esfuerzo. Al esfuerzo característico de este punto se le llama esfuerzo de cedencia. σyp .

Resistencia Última:

Es el esfuerzo máximo basado en la sección transversal original, que puede resistir un material. Éste es el esfuerzo último. σu .

Resistencia a la ruptura:

Es el esfuerzo basado en la sección original, que produce la fractura del material. La importancia básica para la ingeniería es el poder determinar el esfuerzo máximo posible para un determinado material, y de esa manera poder determinar los factores de seguridad para la construcción determinada. Aunque por la inestabilidad de ese punto, es de poda utilidad, ya que no puede usarse para el diseño ingenieril.

Módulo de Elasticidad:

Conocido también como el módulo de Young, es la pendiente de la parte recta diagrama “Esfuerzo-Deformación unitaria” por consiguiente, la constante de proporcionalidad entre esfuerzo y la deformación unitaria. Para el caso de los aceros el valor del módulo de elasticidad es aproximadamente 2,100,000Kg/cm2. el módulo de elasticidad es equivalente a la magnitud del esfuerzo necesario para duplicar la longitud de un material en el que la relación (esfuerzo-deformación unitaria) es una función lineal.

Elasticidad:

Es la habilidad de un material para recuperar sus dimensiones originales al retirar el esfuerzo aplicado. Es decir, es la capacidad de recibir un esfuerzo sin deformarse permanentemente.

Plasticidad:

Es la capacidad de un material para deformarse bajo la acción de un esfuerzo y retener dicha deformación al reiterarlo. Es decir, que al pasar el límite elástico, se entra al límite plástico, que es el punto en el cual, al aplicar un esfuerzo, se deforma el material, pero ya no de manera temporal (hasta retirar la carga) sino que se deforma de manera permanente.

Ductilidad:

Es la habilidad de un material para deformarse antes de fracturarse. Es una característica muy importante en el diseño, puesto que un material dúctil es usualmente muy resistente a cargas de impacto. Tiene además la ventaja de avisar cuando va a ocurrir la fractura, al hacerse visible su gran deformación.

Porcentaje de alargamiento:

Es la medida de

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