Tarea 5 Resistencia de los materiales IACC

Tarea Semana 5

Resistencia de Los Materiales

Instituto IACC

08 de julio de 2019

Desarrollo

1. Con respeto a la siguiente 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]

Según los datos entregados en la tabla podemos definir:

Materiales A y B son anisotrópicos, ya que existe una diferencia en sus modulos de elasticidad según dirección, distinto es el material C ya que este no cambia independiente su dirección, por ello podemos decir que este ultimo material es isotrópico.

1. Con respecto al diagrama.

[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]

1. Indique a qué tensión el material sufre ruptura

A los 60MPa sufre ruptura aproximadamente

1. ¿Qué % de deformación aproximado existe cuando el material se empieza a deformar plásticamente?

La deformación plástica comienza a los 40% aproximadamente. Ya que, Al aumentar la deformación elástica de los materiales, se alcanza un punto llamado límite elástico donde comienza la deformación plástica o permanente.

1. Calcule el módulo de elasticidad del material cuando experimenta un 10% de deformación.

Esto lo podemos calcular por medio de la ecuación: 𝜎 = 𝐸 ∗ e

Donde E es el módulo de elasticidad, 𝜎 el esfuerzo aplicado y e corresponde a la deformación. Reemplazamos y despejamos.

E = 19 MPa / (10/100)

E = 19 MPa Se puede apreciar en el grafico.

1. 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].

Datos:

L: 10cm

F: 20.000 N

δ: 0.045cm

A: 4cm2

E = f l / Aδ

E = (20000 N*10 cm) / (4 cm2 *0.045 cm)

E = 1111111.111111 N/cm2

Luego de un calculo de transformación simple:

1 N/cm2 = 1 x 10-6 GPa

1111111,11 N/cm2 = x GPa

(1111111,11 N/cm2 * 1x 10-6 GPa)/ 1 N/cm2

E = 1.111 GPa.

1. 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.

Esfuerzo de Traccion:

δ = F/A

A= 10mm * 20mm

A = 200 mm2

F = 100000 N

δ = 100000 N / 200 mm2

δ = 500 N/mm2

500 N/mm2 = 500 MPa

Respuesta:

El material sufrirá deformación plástica permanente ya que la fluencia (400 [MPa])  y resistencia del material 480 MPa, es menor a la presión calculada (500 MPa)

1. Con respecto al diagrama entregado. Indique cuáles materiales pueden tener un módulo entre:

[pic 9]

1. 0,2 y 100 Gpa = 200 y 105 MPa

Todos los Cerámicos reforzados excepto Helio, Aleaciones de aluminio, aceros dulces,aleaciones de Cu, Ti y Co, Aceros Inox.,Nimonicos, acero baja aleación, kevlar, fibras de nylon, Fibras de PE, GFRP,Concreto reforzado, CFRP y BFRP.

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