TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 2

1.- ENSAYO DE FLEXIÓN

Para muchos materiales frágiles no se puede efectuar con facilidad el ensayo de tensión debido a la presencia de defectos de superficie, con frecuencia al colocar el material con contacto con las mordazas de la máquina de tensión este se rompe, para probar estos materiales se emplea un ensayo de flexión.

Al aplicar la carga en tres puntos causando flexión actúa una fuerza que provoca tensión sobre la superficie, opuesta al punto medio de la probeta, la fractura comenzara en este sitio y la resistencia a la flexión o llamado también modulo de ruptura describe la resistencia del material:

Resistencia a la flexión

σ=3FL/(2wh^2 ) σ=3FL/(πR^3 )

Viga rectangular viga circular

Figura 1 viga circular en el ensayo de flexión

Donde:

F= carga a la fractura

L= distancia entre los dos puntos de apoyo

w= ancho de la probeta

h= altura de la probeta

R= radio de la viga

Los resultados de la prueba de flexión son similares a las curvas esfuerzo – deformación pero, el esfuerzo se traza en función de deflexiones en lugar de en función de deformaciones.

Modulo de flexión

E=(L^3 F)/(4wh^3 δ)

Donde:

δ= es la deflexión de la viga al aplicarse una fuerza F

Debido a que durante la compresión las fisuras y los defectos tienden a mantenerse cerrados, con frecuencia los materiales frágiles se diseñan de forma que sobre el componente solo actúen esfuerzos de compresión. A menudo se tiene que los materiales frágiles fallan a esfuerzos de compresión mucho más altos que los de tensión.

Figura 2 ensayo de flexión

2.- ECUACION DE HOLLOMON

Para algunos materiales metálicos, la zona de deformación plástica uniforme de la curva real de esfuerzo σ vs cantidad de deformación ε se suele representar con la ecuación propuesta por Hollomon:

σ=Kε^n

Dónde.

σ= es el esfuerzo real según Hollomon

K= es el coeficiente del endurecimiento

n= es el exponente del endurecimiento

ε = cantidad de deformación

El buen cumplimiento de esa expresión es bastante excepcional, pues parece depender de muy particulares relaciones entre las propiedades mecánicas de un dado material. Por esta razón, la ecuación ha sido objeto de modificaciones en algunas investigaciones.

En síntesis la ecuación de Hollomon se emplea para poder calcular el esfuerzo real de un material cuando este se encuentra en la zona plástica del diagrama de esfuerzo- deformación.

3.- ENSAYO DE TORSIÓN

En los ensayos en que se utiliza una fuerza de cizalladura, la tensión de cizalladura τ se calcula con la siguiente ecuación.

τ=F/A_0

Donde:

F= carga o fuerza impuesta paralelamente a las caras superior e inferior

A_0=áreas de las caras superior e inferior

La deformación de cizalladura γ se define como la tangente del ángulo de deformación θ.

Las unidades de tensión y deformación de cizalladura son las mismas que las correspondientes de tracción.

La torsión es una variación de la cizalladura pura, mediante la cual un miembro estructural es deformado, las fuerzas de torsión producen un movimiento rotacional alrededor del eje longitudinal de un extremo del miembro respecto al otro miembro.

El ensayo de torsión consiste en aplicar un par torsor a una probeta por medio de un dispositivo de carga y medir el ángulo de torsión resultante en el extremo de la probeta. Este ensayo se realiza en el rango de comportamiento linealmente elástico del material.

Los resultados del ensayo de torsión resultan útiles para el cálculo de elementos de máquina sometidos a torsión tales como ejes de transmisión, tornillos, resortes de torsión y cigüeñales.

Las probetas utilizadas en el ensayo son de sección circular. El esfuerzo cortante producido en la sección

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