Ensayo Resistencia

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

SEDE MANIZALES

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

CARRERA: Ingeniería Civil

MATERIA: Resistencia De Materiales

MONITORA: Daniela Riaño López

PROFESOR: Jorge Eduardo Salazar

LABORATORIO 1: Tracción De Metales

ESTUDIANTE Marciony Andrés Eraso Solarte

CÓDIGO 110013

MANIZALES

Marzo DE 2012

INTRODUCCION

Gracias a lo explicado en clases podemos realizar nuestro primer laboratorio en el cual vamos a experimentar con 3 tipos de materiales, los cuales son: Acero, Cobre, Bronce; y los vamos a someter a pruebas de tensión y torsión, para evaluar sus comportamientos frente a estas adversidades, además queremos conocer su carga máxima y su carga de ruptura, al exponer a dichos materiales a una máquina que los someterá a tensión y torsión.

OBJETIVOS

El objetivo de este primer trabajo de resistencia es introducirnos al estudio y conocimiento de la torsión y tensión de algunos materiales, en este caso acero, cobre y bronce.

Establecer la deformación de los materiales al ser sometidos a diferentes pruebas, y así comprobar lo visto en clases.

A partir de lo visto en clases asignar la ecuación perfecta para trabajar cada uno de los laboratorios.

ENSAYOS DE TENSIÓN-DEFORMACIÓN

Para la realización de ensayos de tracción (tensión-deformación) se utilizará una máquina estática conectada a un ordenador externo.

Y manejaremos un extensómetro el cual marcara la deformación y alargamiento de cada una de las barrillas.

Muestra 1: Varilla lisa de acero con un diámetro de 17,65 mm

Longitud de 120mm o tramo inicial de nivelación. (1/3 de varilla)

Deformación “mm” Carga “Libras” Carga “kg”

0,02 1.400 635,026

0,04 3.100 1406,14

0,06 4.900 2222,6

0,08 6.200 2812,27

0,10 8.700 3946,25

0,15 14.500 6577.09

0,20 18.500 8391,46

0,25 19.300 8754,33

0,50 21.800 9888,31

0,75 23.500 10659,4

1 24.900 11294,5

1,25 26.000 11793,4

1,50 26.700 12110,9

1,75 27.000 12247

2 27.400 12428,4

2,25 27.800 12609,9

2,50 28.100 12745,9

2,75 28.300 12836,7

3 28.700 13018,1

Modulo de elasticidad:

E=((F/S))/((∆L/Lo))=((F×Lo))/(S ×∆L)

Donde:

F = Fuerza (Carga)

S=Sección Transversal

ΔL = Cambio de la longitud (final – inicial)

Lo = Longitud original

Recordando que esto se halla solo en la zona elástica de la grafica, la cual es donde existe una pendiente.

Entonces:

E=(8391,46×120cm ×4)/(π(〖1,765cm〗^2 )×(0,02-0,002cm))=2,29×〖10〗^7 Kg/〖cm〗^2

*La carga máxima se presento cuando la deformación era de 5mm y fue de 29.500 Libras “13.381 kg”.

* La carga de rotura fue de 12.700 libras “5760,62 kg”

* La longitud final es de 128 mm

* El diámetro final es de 11,24 mm (de rotura) “falla normal de la barra”

Muestra 2: Varilla lisa de cobre con un diámetro de 12,42 mm

Longitud de 120mm o tramo inicial de nivelación. (1/3 de varilla)

Deformación (mm) Carga “Libras” Carga “kg”

0,02 500 226,796

0,04 900 408,233

0,06 1500 680,389

0,08 2000 907,185

0,10 2600 1179,34

0,15 3700 1678,29

0,20 4800 2177,24

0,25 5900 2676,19

0,50 9200 4173,05

0,75 9300 4218,41

Modulo de elasticidad:

E=((4173,05 kg×120cm×4))/(π(1,242cm)^2×( 0,05-0,002))=8,62×〖10〗^6 Kg/〖cm〗^2

* La carga máxima fue de 9800 libras “4445,21 kg”

* Carga de rotura fue de 6300 libras “2857,63kg”

* La longitud final de la barra fue 12,2 cm “se alargo 2 mm”

* El diámetro final es de 7,63 mm (de rotura) “falla normal de la barra”

Muestra 3: Varilla lisa de bronce con un diámetro de 12,41mm

Longitud de 120mm o tramo inicial de nivelación. (1/3 de varilla)

En este ensayo no tomamos ningún valor de deformación ya que en el bronce la propiedad elástica es muy pequeña.

Modulo de elasticidad:

E=((4944,16 kg ×120 cm ×4))/(π〖(1,241cm)〗^2×(0,2cm))=2,45×〖10〗^6 kg/〖cm〗^2

* La carga máxima fue de 10.900 libras “4944,16 kg”

* Carga de rotura fue de 4700 libras “2131,88 kg”

* La longitud final de la barra fue de 122mm

* El diámetro final es de 11,67 mm (de rotura)

Este ensayo como todos pensamos sufrió una falla súbita, quiere decir que no fallo como debía.

CONCLUSIONES

Pudimos corroborar lo aprendido en clases, en donde estudiamos lo relacionado a las deformaciones, el modulo de elasticidad y como afecta éstos a los materiales al ser sometidos a pruebas de tracción.

En la prueba con el acero y cobre el resultado fue una falla “normal” presentando cuello y por otro lado la prueba con el bronce obtuvo una falla súbita y no presentó cuello, éste se debe a que el bronce es más dúctil.

De acuerdo con los resultados obtenidos durante la práctica y consignados en las tablas, pude notar que el material más resistente a la tracción fue el acero, y el menos resistente es el bronce; porque al ser una aleación es más dúctil que el acero y el cobre.

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