Laboratorio Ensayo De Tension

INFORME DE LA PRÁCTICA PROPIEDADES MECÁNICAS

Jhon Christian Rodriguez Ardila, Sebastián Granados Solarte

jhcrodriguezar@unal.edu.co, gsgranadossnal.edu.co

Universidad Nacional de Colombia

RESUMEN

En la práctica, estudiamos el comportamiento mecánico de una varilla corrugada sometida a un esfuerzo de tracción axial que se incrementa hasta la ruptura, mientras se tomaba la elongación que esta sufría. Este procedimiento se realizó en 2 máquinas universales de ensayo, la AMSLER 30 TON y la SHIMADZU UH-I 500 KNI. La obtención de estos datos nos permitió realizar las gráficas de esfuerzo-deformación y esfuerzo-deformación real, además de calcular el módulo de elasticidad, la ductilidad del material expresada en porcentaje de elongación y reducción de área, la resilencia, la tenacidad y esfuerzo y deformación real a la ruptura. Para terminar, comparamos y analizamos las condiciones que no fueron tenidas en cuenta en el desarrollo del ensayo con respecto a lo que dictan las normas ASTM y NTC

ABSTRACT

In practice, we studied the mechanical behavior of rebar subjected to axial tensile stress at break is increased, while taking this suffering elongation. Obtaining these data allowed us to make the stress-strain graphs and actual stress-strain, in addition to calculating the modulus of elasticity, ductility of the material expressed as a percentage of elongation and reduction of area, resilience, toughness and effort true strain at break. Finally, we compare and analyze the conditions were not taken into account in the development of the assay with respect to dictate ASTM and NTC

INTRODUCCION

En la industria existen gran cantidad de procesos que requieren materiales con diversas características, según el uso que se le vaya a dar. Muchos de estos materiales son sometidos a fuerzas de todo tipo. Por lo anterior, se hace indispensable conocer las propiedades mecánicas que tiene cada material, con el fin de evitar que pueda ser utilizado en aplicaciones donde el esfuerzo que se aplique sea mayor al que puede soportar y pueda inclusive generar accidentes.

Este ensayo tiene como objetivo la comprensión de los procesos que se deben efectuar en la ejecución de un ensayo de tensión, desde la selección y montaje adecuado de la probeta, hasta la interpretación correcta de los datos suministrados por los instrumentos. Además, es necesario adquirir conocimientos de las normas que rigen este tipo de ensayos para así obtener siempre los resultados esperados.

DESCRIPCION DEL PROCEDIMIENTO

Maquina universal AMSLER:

Para empezar, es necesario tomar las medidas de la probeta y hacer las divisiones necesarias para que sirvan de guía en la colocación del extensómetro y determinación de la ductilidad. Habiendo definido esto, procedemos a ubicar cuidadosamente la probeta en las mordazas de la máquina, asegurándonos que quede bien alineada con respecto a las marcas de los soportes. Acto seguido se realiza una precarga con el fin de ajustar la probeta a las mordazas y evitar errores en el proceso generados por un movimiento indeseado.

Con lo anterior preparado, damos inicio al ensayo, aplicando las cargas y tomando los datos de elongación que muestra el extensómetro.

Al final, se realizan las mediciones de elongación y diámetro de encuellamiento de la probeta, uniendo las partes fracturadas.

Maquina universal SHIMADZU UH-I 500 KNI:

El proceso de toma de medidas y divisiones es el mismo que el anterior. Al momento del montaje de la probeta, ya no es necesario ser tan cuidadosos, ya que la geometría de las mordazas en V garantizan mejor agarre. Se procede a colocar el extensómetro y se acciona la maquina; esta se encargara de la precarga y nos dará los resultados al finalizar el ensayo.

ESTUDIO DE CAMPO Área inicial =126,7〖mm〗^2

carga (N) Alargamiento (mm)

0 0

4900 0

9800 0

14700 0

19600 0,03

24500 0,08

29400 0,11

34300 0,15

39200 0,19

44100 0,24

49000 0,27

53900 0,31

58800 0,35

63700 0,4

67620 1,9

68600 4

74480 4,4

77420 5,5

78400 7,2

91140 20,5

84280 32,7

Tabla 1. Carga (N) y Alargamiento (mm) de una Varilla Corrugada 4/8 '' de 200mm, datos obtenidos de una máquina universal de ensayo AMSLER 30 TON y extensómetro

Esfuerzo Ingenieril (MPa) Esfuerzo Real

(MPa)

0 0

38,6740331 38,6740331

77,3480663 77,3480663

116,022099 116,022099

154,696133 154,719337

193,370166 193,447514

232,044199 232,171823

270,718232 270,921271

309,392265 309,686188

348,066298 348,483978

386,740331 387,262431

425,414365 426,073757

464,088398 464,900552

502,762431 503,767956

533,701657 538,771823

541,436464 552,265193

587,845304 600,777901

611,049724 627,853591

618,78453 641,060773

719,337017 793,069061

665,19337 773,952486

Tabla 2. Esfuerzo ingenieril y real (MPa) basados en la tabla 1

Deformación Ingenieril Deformación Real

0 0

0 0

0 0

0 0

0,00015 0,000149989

0,0004 0,00039992

0,00055 0,000549849

0,00075 0,000749719

0,00095 0,000949549

0,0012 0,001199281

0,00135 0,00134909

0,00155 0,0015488

0,00175 0,001748471

0,002 0,001998003

0,0095 0,009455159

0,02 0,019802627

0,022 0,021761492

0,0275 0,027128667

0,036 0,035367144

0,1025 0,097580328

0,1635 0,151432704

Tabla 2. Deformación ingenieril y real (mm/mm) basados en la tabla 1.

Maquina universal AMSLER:

Grafica 1. Esfuerzo deformación ingenieril basado en tablas 2 y 3, Esfuerzo en MPa x10

Grafica 2. Esfuerzo y deformacion real basado en tablas 2 y 3 Esfuerzo en MPax10

Modulo de Young Ingenieril hallado por metodo de pendientes = 19731.64 MPa

Módulo de Young Real hallado por metodo de pendientes = 17605.0634 MPa

Maquina universal SHIMADZU UH-I 500 KNI:

Grafica 3. Esfuerzo deferomacion ingenieril Esfuerzo en MPa según datos obtenidos de la maquina SHIMADZU UH-I 500 KNI

Grafica 4. Esfuerzo deferomacion real Esfuerzo en MPa según datos obtenidos de la maquina SHIMADZU UH-I 500 KNI

Modulo de Young Ingenieril hallado por metodo de pendientes = 500 GPa

Módulo de Young Real hallado por

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