Resistencia de los materiales
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Ingeniería de los materiales
Sandra Eliana Soto Contreras
Resistencia de los materiales
Instituto IACC
08-12-2019
Ingeniería de los materiales
- Con respeto a la siguiente (Iacc, 2019) tabla de datos que indica valores de módulo elástico y direcciones de aplicación de fuerzas. Determine qué materiales son anisotrópicos o isotrópicos. Justifique su respuesta.
[pic 1]
Material | Propiedad | Justificación de respuesta |
A | Anisotrópicos | Cuentan con propiedades que varían dependiendo de la dirección de ensayo, se conocen como materiales anisotrópicos. |
B | Anisotrópicos | Sus propiedades varían al aplicar fuerza o al medir sus propiedades |
C | Isotrópicos | Son aquellos para los cuales sus propiedades se mantienen no importando la dirección en que se aplique la fuerza o sean medidas sus propiedades. |
- Con respecto al diagrama. 60% 140% [pic 2][pic 3]
[pic 4][pic 5][pic 6][pic 7]
- Indique a qué tensión el material sufre ruptura
- 62 [Mpa] sufre ruptura aproximadamente
- ¿Qué % de deformación aproximado existe cuando el material se empieza a deformar plásticamente?
- Aproximadamente a los 60% se empieza a deformar plásticamente.
- Calcule el módulo de elasticidad del material cuando experimenta un 10% de deformación
E [pic 8]
E [pic 9]
E= 1,5 [Mpa]
- Sobre una barra de acero de 10[cm] de largo se le aplica una fuerza de 20.000[N]. Lo anterior provoca que la barra se alargue 0,045[cm]. Considere que la barra es cuadrada de lado 2[cm].Calcular el módulo de elasticidad en [Gpa]
∆𝐿 = 10 [cm] + 0,045 [cm]
∆𝐿 = 10,045 [cm] = 0,10045 [m]
2 [cm] = 0.02 [m]
Área = 0.02 [m] * 0.02 [m] = 0.004 [[pic 10]
Entonces
Esfuerzo [pic 11]
Esfuerzo = 5000000[ [pic 12]
𝐷𝑒𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑𝑖𝑛𝑎𝑙 (𝑒𝐿)=∆𝐿/𝐿0
Donde 𝐿0es la longitud inicial de la muestra y ∆𝐿es la variación de longitud.
Deformación = 1.0045 [pic 13]
Por medio de la ecuación: 𝜎=𝐸∗𝑒
Donde E es el módulo de elasticidad, 𝜎el esfuerzo aplicado y e corresponde a la deformación.
E = = 4.977600 [Pa] = 4.9776 E-9 [Gpa][pic 14][pic 15]
Módulo de elasticidad es de 4.9776 E-9 [Gpa]
- A una barra de acero de dimensiones: 10 [mm] x 20 [mm] se le aplica una carga de tracción de 100.000 [N]. Si el esfuerzo de fluencia del material es de 400 [MPa] y la resistencia a la tracción es de 480 [Mpa]. Determine si la barra sufrirá deformación plástica permanente. Justifique su respuesta.
Área = 10 [mm] x 20 [mm]
Área = 200 Esfuerzo [pic 16][pic 17]
Área = 0,2 [] Esfuerzo [pic 18][pic 19]
Esfuerzo = 500.000 [pic 20]
Esfuerzo = 500 [Mpa]
En conclusión la barra de acero si sufrirá deformación plástica permanente, ya que la resistencia a la tracción es de 480 [Mpa] y el esfuerzo de fluencia del material es de 400 [Mpa]. La carga de tracción aplicada es de 10000000 [N], lo que genera un esfuerzo de 500 [Mpa], por lo tanto supera la resistencia a la tracción como el esfuerzo de fluencia del material.
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