MECÁNICA DE MATERIALES

UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS (UPC)

CICLO ACADEMICO 2019-01

CURSO:

MECÁNICA DE MATERIALES

PROFESOR:

ISARAEL FUENTES, PAZ FUENTES

CARRERA:  

   INGENIERIA CIVIL

SECCION:    

    CS52

CODIGO DEL CURSO: CI168

LIMA 22 DE MAYO, 2019

INDICE

INTRODUCCION................................................................ 4

ENSAYO DE TRACCIÓN EN ACERO...................................................... 5

OBJETIVOS..................................... 6

FUNDAMENTO TEÓRICO................ 6

PROPIEDADES MECANICAS DE LOS MATERIALES..................... 7

COMPORTAMIENTO DEL ACERO.................................. 7

RESISTENCIA A LA FLUENCIA. 8

MODULO DE ELASTICIDAD........................................................................ 9

RESILENCIA............................................................................................ 9

TENACIDAD............................................................................................. 9

NORMAS........................................................................................................ 9

EQUIPOS USADOS PARA EL ENSAYO.................................................... 13

PROCEDIMIENTO........................................................................................ 16

CÁLCULOS.................................................................................................. 18

RESULTADOS DEL ENSAYO................................................................... 19

COMENTARIOS...................................................................................... 20

CONCLUSIONES.......................................................................................... 20

ENSAYO DE COMPRESIÓN PARA MADERA............................................... 21

OBJETIVOS........................................................................................... 21

FUNDAMENTO TEÓRICO......................................................................... 22

COMPRESIÓN PARALELA A LA FIBRA................................................ 22

COMPRESIÓN PERPENDICULAR A LA FIBRA................................. 22

ESFUERZO EN EL LÍMITE PROPORCIONAL.................................... 23

RESISTENCIA MÁXIMA DE ROTURA............................................... 23

MÓDULO DE ELASTICIDAD................................................................ 24

EQUIPOS USADOS PARA EL ENSAYO................................................ 25

PROCEDIMIENTO................................................. 27

RESULTADOS DEL ENSAYO.......................................................... 28

COMENTARIOS.......................................................................................... 29

CONCLUSIONES...................................................................................... 30

ENSAYO DE FLEXIÓN PARA MADERA.......................................................... 31

FUNDAMENTO TEÓRICO..................................................... 32

FLEXIÓN ESTATICA DE LA MADERA................................................ 32

EQUIPOS USADOS PARA EL ENSAYO................................................. 34

PROCEDIMIENTO............................................................................. 36

CALCULOS................................. 38

RESULTADOS DEL ENSAYO........................................................... 39

COMENTARIOS....................................................................................... 40

CONCLUSIONES......................................................................................... 41

BIBLIOGRAFIA................................................................................................. 42

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INTRODUCCIÓN

El presente informe de laboratorio busca manifestar los aspectos de ingeniería de las técnicas de ensayos mecánicos de los materiales. Será de nuestro interés mostrar los elementos que permiten la interpretación de los ensayos y del efecto de las variables que en ellos intervienen, más que profundizar en la técnica de realización de estos, la cual, regularmente, está determinada por alguna norma o protocolo. Los ensayos mecánicos tienen por finalidad proveer información que permita predecir la respuesta de los materiales frente a solicitaciones mecánicas externas, como, las fuerzas y momentos. Estas solicitaciones pueden originarse en el uso de los materiales como componentes o partes de una estructura o mecanismo, en cuyo caso es necesario conocer los valores límite que pueden soportar sin fallar a fin de determinar valores de diseño. Asimismo, el control de calidad también es un motivo que lleva a la realización de ensayos para la verificación de las propiedades previstas para un dado material. Por otra parte, el objetivo puede ser darle a un producto semielaborado con un dado material alguna forma adecuada para que cumpla determinada función y que -para ello sea necesario someterlo a un proceso cuyas características deben ser tales que las condiciones físicas y mecánicas sean las más convenientes para la obtención del resultado final. Finalmente, durante el desarrollo de nuevos materiales y procesos de elaboración de estos, conocer el comportamiento mecánico que presenta un dado material, como se modifica dicho comportamiento durante las distintas etapas de fabricación es un móvil para la realización de ensayos mecánicos. La finalidad del ensayo es, entonces, caracterizar la respuesta mecánica de un material frente a una solicitación externa. Es importante resaltar que los procesos mostrados responden a las indicaciones del material educativo proporcionado por la universidad y el docente.

ENSAYO N° 1

TRACCIÓN EN ACERO

OBTEJIVOS

• Definir el tipo de deformación, la carga máxima, y el estado de fluencia de una varilla de acero lisa, usando equipos especializados como el INSTRON.
• Reconocer y analizar el comportamiento del acero al ser sometido a carga axial de tracción.
• Reconocer y diferenciar las etapas o zonas de comportamiento del material.
• Determinar las propiedades mecánicas del acero sometido a carga axial de tracción. Construir e interpretar la gráfica Esfuerzo Vs Deformación para el ensayo de tracción.
• Determinar el esfuerzo de fluencia, límite elástico, módulo de elasticidad, elongación o alargamiento, estricción y el esfuerzo de rotura.
• Reconocer y diferenciar la ductilidad y la fragilidad, así como la tenacidad y la resiliencia

MARCO TEÓRICO

El ensayo de tracción tiene por objetivo definir la resistencia elástica, resistencia última y plasticidad del material cuando se le somete a fuerzas uniaxiales. Se requiere una máquina, prensa hidráulica por lo general, capaz de:

a) Alcanzar la fuerza suficiente para producir la fractura de la probeta.

b) Controlar la velocidad de aumento de fuerzas.

c) Registrar las fuerzas, F, que se aplican y los alargamientos, ∆L, que se observan en la probeta. Un esquema de la máquina de ensayo de tracción.

[pic 1]

[pic 2]

La máquina de ensayo impone la deformación desplazando el cabezal móvil a una velocidad seleccionable. La celda de carga conectada a la mordaza fija entrega una señal que representa la carga aplicada, las máquinas están conectadas a un ordenador que registra el desplazamiento y la carga leída. Si representamos la carga frente al desplazamiento obtendremos una curva.

[pic 3]

[pic 4]

La probeta a ensayar se sujeta por sus extremos al cabezal móvil de la máquina de ensayos y a la célula de carga, respectivamente. Las mordazas se sujeción deben mantener firme a la muestra durante el ensayo, mientras se aplica la carga, impidiendo el deslizamiento. A su vez, no deben influir en el ensayo introduciendo tensiones que causen la rotura en los puntos de sujeción. Para que el ensayo se considere válido la rotura debe ocurrir dentro de la longitud calibrada, en la parte central de la probeta. A partir de las dimensiones iniciales de la probeta, se transforman la fuerza en tensión y el alargamiento en deformación, que nos permite caracterizar las propiedades mecánicas que se derivan de este ensayo.

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