Laboratorio Esfuerzo cortante

LABORATORIO  

 MARIA ALEJANDRA JAIME BUITRAGO

ING. FABIAN SAVEE

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

UNIVERSIDAD CATOLICA DE COLOMBIA

2023

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN        3

OBJETIVOS        3

2.1 OBJETIVOS GENERALES        3

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS        3

MARCO TEÓRICO        3

ANÁLISIS DE DATOS        9

CONCLUSIONES        2

REFERENCIAS        3

1. INTRODUCCIÓN

El esfuerzo cortante es una fuerza interna o generada por tensión paralela a la sección transversal de un prisma mecánico puede ser como una viga o columna. En nuestra prueba, un remache es un elemento activo que se utiliza para conectar permanentemente dos o más piezas. Está compuesto por un tubo cilíndrico de aluminio, uno de los extremos tiene una cabeza de diámetro mayor que el diámetro del cuerpo principal, se le aplica carga para que reaccione y se deforme primero, por lo que el último falla. desarrollo del laboratorio, se determinará el aluminio. Resistencia al corte de los remaches

1. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVOS GENERALES

Analizar el comportamiento de una varilla o mejor llamada probeta de aluminio al ser sometida a cargas axiales de tracción.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Conocer el comportamiento del cortante doble de una barra de aluminio.
• Conocer la resistencia a cortante de una barra de aluminio.
• Aplicar los conocimientos teóricos explicados en las clases.
• Realizar recolección y análisis de datos necesarios para realizar el dibujo de la curva esfuerzo cortante  - deformación
• indicar las zonas y puntos que nos ayudan a describir las propiedades mecánicas de la probeta
• realizar un dibujo isométrico haciendo énfasis en el plano de la falla  

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1. MARCO TEÓRICO

Para determinar el comportamiento de un elemento a prueba en un ensayo de cortante ya sea de forma horizontal o vertical, siendo en este caso el ensayo de cortante en remaches, el utilizado para este laboratorio, se examinan los esfuerzos a los que son sometidos los pernos a medida que se deslizan las láminas de la máquina universal.

Esfuerzo cortante o tensiones cortantes se presentan como ese valor máximo interno o resultante al cual puede ser sometido el perno y que está definido por la ecuación:

 Donde V= Carga cortante y A= Área transversal y que es paralela a la fuerza V

Cortante Simple: Esto ocurre cuando al aplicarse un esfuerzo sobre el perno, solo una sección transversal de este resiste dicha fuerza aplicada.

          [pic 1]

Gráfica 1.

Cortante Doble: Por el contrario del simple, se conoce como cortante doble cuando dos secciones transversales del perno resisten la fuerza a la cual fue sometida el perno.

[pic 2]

Gráfica 2.

Extensómetro: Este se utiliza en diferentes ensayos a materiales y lo hace es medir la deformación o los diversos cambios en la longitud del objeto puesto a prueba.

 Consulte sobre el tipo de falla según la forma de la zona de falla, aplastamiento y corte relacione esta investigación con lo encontrado en el ensayo.

Tipos o modos de falla.

La fractura se puede definir como el ápice del proceso de deformación plástica. En términos generales, aparece como la separación o ruptura de un sólido en dos o más partes bajo la acción de un estado de carga dado.

Los modos de falla son aquellos fenómenos responsables del evento de condición de falla del material, entre ellos se encuentra:

•  Inestabilidad elástica (pandeo local o generalizado)
• Excesiva deformación elástica
• Excesiva deformación plástica (fluencia generalizada)
• Inestabilidad plástica (estricción, pandeo plástico)
• Fatiga de alto ciclo y bajo ciclo
• Corrosión
• Creep y creep-fatiga
• Fractura rápida (frágil, dúctil, mixta)

Cuando un componente falla, la superficie de fractura del componente dañado puede decirnos mucho sobre el mecanismo de falla. Desafortunadamente, no existe una clasificación clara o lógica de las fracturas. Generalmente, la clasificación se basa en el mecanismo de propagación de grietas. Los mecanismos de falla más comunes son:

1.       Fractura dúctil

2.       Fractura frágil

3.       Fractura intergranular

4.       Fractura por fatiga

[pic 3]

              Griffith, T. (2021). Tema IV Fallas Objetivos. ppt

1.       FRACTURA DÚCTIL: Ocurre después de que un material es sometido a una deformación plástica excesiva, esto quiere decir que este tipo de fractura aparece en aquellos materiales que tienen una zona de deformación plástica considerable.

[pic 4]

Griffith, T. (2021b). Tema IV Fallas Objetivos. ppt

2.       FRACTURA FRÁGIL: tiene lugar sin una apreciable deformación y debido a una rápida propagación de una grieta. Normalmente ocurre a lo largo de planos cristalográficos específicos denominados planos de fractura que son perpendiculares a la tensión aplicada.

[pic 5]

INGENIERÍA DE MATERIALES Ing. Alejandra Garza Vázquez. (2021). Slide.

3.       FRACTURA INTERGRANULAR: Las grietas propagan a lo largo de las fronteras de grano

Es una falla que ocurre a partir de un límite de grano debilitado, parcialmente los límites en los materiales policristalinos son más fuertes que los granos individuales debido a que es procesado por debajo de un régimen de fluencia por temperatura. Estos límites de granos son interruptores por redes cristalinas de granos individuales, debido a que proporcionan una fuente de fortalecimiento fijando los movimientos de las dislocaciones. Sin embargo, los límites de grano es una región con muchas fallas, dislocaciones y vacío. Es un desorden atómico relativo del grano a diferencia con la disposición atómica más regular de los interiores del grano, donde proporciona un camino más fácil para la difusión relacionada con alteraciones de límites de grano que son una región de preferencia para la congregación y la segregación de impurezas.

[pic 6]

 Fractura. (2021). Wikiwand.

4.           FRACTURA POR FATIGA: La fatiga se puede definir como el fenómeno de deterioro irreversible de un material bajo cargas cíclicas, en estas condiciones la fractura se produce a tensiones menores que en el caso de las cargas estáticas y normalmente sin previo aviso, ya que no se observan deformaciones plásticas, como ocurre en el caso de las cargas estáticas.

[pic 7]

Barros, J. M. (2021). Fatiga del material. Slide.

• Para concluir se puede decir que el tipo de falla del ensayo es por fatiga ya que tiene gran parte de las características.

1. ANÁLISIS DE DATOS

En Tabla 1. Se observa el diámetro de perno utilizando para el laboratorio de cortante donde también se calculó el área transversal del elemento.

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