Como se dio el Proyecto resistencia de los materiales

Proyecto Final

Resistencia de los materiales

Instituto IACC

06 de Mayo 2017

Desarrollo

Respuesta a pregunta 1

1. Los factores y requerimientos a tomar en cuenta para la fabricacion de un marco de bisicleta son los siguientes:

• Su resistencia a las fuerzas mecánica, como traccion, compresión, flexión etc.
• Su soldabilidad si no es echa en una matriz.
• Su resistencia a los factores del medio ambiente.
• Su resistencia al impacto y a la abrasión
• Capacidad de amortiguacion.
• Los costos del material a fabricar.

1. Acontinuacion se denotara las ventajas y desventajas de los materiales.

1. Existen las siguientes aleaciones que se utilizan en la fabricacion, ellas son.

1. Aleaciones de magnesio y fibra de carbono.
2. Alexiones de titanio.
3. Aleaciones de aluminio.

Estos materiales se utilizan actualmente, y según el requerimiento especifico de utilización, en las grandes competencias se utilizan aleaciones de magnecio y fibra carbono ya que son mas ligeros. Y ademas por sus caracteristicas nombradas en las anteriores respuestas.

Respuesta a pregunta 2

Datos de la barra cilindrica

Diametro= 2 cm

Largo= 20 cm

Masa= 493 g = 0.493 kg

Para calcualra la densidad del material se tiene que utilizar la siguiente formula

[pic 1]

Según los datos entregados tenemos la masa, por lo cual el volumen sería:

[pic 2]

[pic 3]

Ya obteniendo el Volumen podriamos obtener la densidad, aplicando lo siguiente:

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

• Respondiendo a la preguntra a), la densidad es de 0.785 kg/m3.
• Respondiendo la pregunta b), la densidad corresponde al ACERO.
• Respondiendo a la pregunta C), de acuerdo a la grafica mostrada se espera que el acero presente una fractura ductil, ya que experimento una gran deformacion plastica.
• Respondiendo a la  pregunta d), la duresa Brinell aproximada que tendria el acero es de 290 HB. Esto según la tabla de resistencia y dureza de la pagina 16 semana 3.

Respuesta a pregunta 3

1. MgO-20%Feo: La aleación se encuentra en fase solida a 2.000 [ºC] por lo tanto tiene la misma composición general, es decir, 80% MgO-20%FeO.

1. MgO-40%FeO: En este caso la mezcla aun se encuentra en fase sólida, justamente sobre el limite de la zona sólido-liquído, la composición será igual a la presentada en este apartado, es decir 60% MgO-40%FeO. Cabe mencionar que un aumento leve en la temperatura, haria aparecer un pequeño porcentaje de fase liquida en la mezcla

1. MgO- 6’0% FeO: En este caso hay dos fases presentes, líquido y sólido, y ña composición se determina mediante la regla de la palanca.

[pic 7]

[pic 8]

Respuesta a pregunta 4

1. Para calcular el modulo de elasticidad se tiene que:

[pic 9]

[pic 10]

1. La resistencia a la fluencia compensada para una deformacion de 0,002, según el grafico insertado es de 375 Mpa.

1. Si se cruza una línea en horizontal al gráfico, podemos decir que la resistencia a la tracción es de 675 Mpa.

1. La deformacion hasta la ruptura según el grafico es a los 0.37(mm/mm)

1. La carga maxima que puede soportar una probeta, se calcula mediante la formula de esfuerzo, en la cual  se toma como la resistencia a la traccion el cual es 675 Mpa (N/m2), despejando F se tiene que:[pic 11]

[pic 12]

1. Para calcular el cambio de longitud, usando la formula para deformacion, en primer lugar es necesario determinar la deformacion producida por el esfuerzo de 500 Mpa aprox. Según el grafico por lo que la deformacion al marcar una linea vertical es de 0.04.

Como la longitud inicial es de 250mm, se tiene que:

[pic 13]

Respuesta a pregunta 5

Respuesta a pregunta 6

• El acero 4140, es un acero de aleacion de Molibdeno-carbón, con un porcentaje de 0.4% de carbóno. Y la diferencia en sus resistencias, esfuerzo y dureza en los distintos tratamientos mencionados, se debe a que al someter el material a los tratamientos mencionado, se produce en la aleacion , distintos tipo de dislocaciones y disminuciones de granos, en el conformado de la matriz cristalina.
• Los cambios ocurren por que la aleación es sometida a deformaciones a traves de distintas temperatura, provocando un aumento de sus resistencias mecánicas, probocando por ejemplo en el tratamiento en frío incremento de dislocaciones enredadas, el tratamiento en calienmte, existe un areglo en la red cristalina y en el temple un arreglo  que depende del tipo de enfriamiento.

Tratamiento en Caliente: Puede ser la forja de una trozo de metal sometido a presion en una matriz cerrada, en la cual se fabrican piezas de un motor de automobil.

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