Práctica Nº 4: EL ENSAYO DE FLEXION LABORATORIO DE METALÚRGIA MECÁNICA INFORME N° 4 EL ENSAYO DE FLEXION Presentado por: ANGEE KATHERINE JULIO JAIMES YEIMY LILIANA PAEZ BUITRAGO DIANA ORFELINA RODRÍGUEZ NOVA Presentado a: Ing. AFRANIO CARDONA UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER FACULTAD DE INGENIERIAS FISICOQUÍMICAS ESCUELA DE INGENIERIA METALÚRGICA Y CIENCIA DE MATERIALES
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Práctica Nº 4: EL ENSAYO DE FLEXION
LABORATORIO DE METALÚRGIA MECÁNICA
INFORME N° 4
EL ENSAYO DE FLEXION
Presentado por:
ANGEE KATHERINE JULIO JAIMES
YEIMY LILIANA PAEZ BUITRAGO
DIANA ORFELINA RODRÍGUEZ NOVA
Presentado a:
Ing. AFRANIO CARDONA
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERIAS FISICOQUÍMICAS
ESCUELA DE INGENIERIA METALÚRGICA Y CIENCIA DE MATERIALES
BUCARAMANGA
2011
Práctica Nº 4: EL ENSAYO DE FLEXION
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Reconocer la importancia del ensayo de tracción, así como las situaciones en los cuales es conveniente aplicarlo para predecir el comportamiento mecánico de un material metálico.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Observar el comportamiento de los materiales al aplicársele una carga. Reconocer el tipo de material por medio de la grafica esfuerzo-deformación. Desarrollar adecuadamente la práctica para poder determinar las siguientes
propiedades mecánicas del material:
Módulo de elasticidad. Límite elástico. Límite de fluencia. Resistencia a la tracción o esfuerzo máximo. Energía elástica. Tenacidad. Limite de proporcionalidad. Resistencia a la fractura. Exponente de endurecimiento. Coeficiente de resistencia.
Utilizar una máquina de ensayos mecánicos y tener conocimiento de su potencial, versatilidad y capacidad para caracterizar mecánicamente los materiales
Tensómetro Monsanto de fabricación inglesa con capacidad de 300 N hasta 20KN con máximo de 2000Kg, ciclos: 60, voltaje: 110/120, Amp: 4.0, HP=1’4 PH=1, rpm=1725.
Tres probetas de acero SAE 1010 y tres de aluminio de 25 mm de ancho, 5 mm de espesor y largo de (AA=102 mm, BB=64 mm y CC=36 mm).
Calibrador Vernier y papel milimetrado.
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DATOS
En la siguiente tabla encontramos los valores obtenidos del laboratorio:
B-B acero 380 400 1190,959966 0,03 aluminio 281,25 345 1540,804455 0,03C-C acero 648 686 545,2807004 0,09111111 aluminio 432 513 543,6909608 0,043333333. Calcular la resiliencia, el modulo de rigidez el limite elástico, la cedencia del material.
ANALISIS DE RESULTADOS
El ensayo de flexión se utilizaron tres probetas de acero AISI-SAE 1010 Y tres probetas de aluminio, las seis probetas tenían el mismo ancho y el mismo espesor pero variaban en el largo. Luego de realizado el ensayo para cada probeta, con los datos obtenidos de estos se pudo observar que a mayor distancia (entre las cargas, del extremo templado a la carga, entre lo apoyos) es decir la deflexión, se va a tener un mayor carga máxima. Se realizo el cálculo de inercia el cual es igual para todas las probetas debido a que como ya se había nombrado anteriormente tiene el mismo ancho y espesor.
E= 23∗P∗L3
1296∗Y∗I
RESILIENCIA=(P∗Y2
)∗( 1AL
)
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Al hacer los análisis para poder encontrar el momento, se infirió hacer un corte entre las cargas, posteriormente hacer la sumatoria de las fuerzas con esto se hayo la formula general para el momento para utilizarla en el análisis de las tres probetas y así hallar este valor del momento para cada probeta.
Se realizaron graficas de momento vs deflexión para cada probeta, al analizar estas se puedo concluir que a mayor deflexión mayor va a ser el momento, lo cual se observa en la graficas las cuales son de forma ascendente, tanto para las probetas de acero como para las de aluminio.
Se determinaron los valores de esfuerzo para cada probeta, se observo que estos valores no tiene un comportamiento definido, es decir no aumentan ni disminuyen, si no que tiene valores combinados, lo cual se puede observar con mayor facilidad en las graficas de esfuerzo vs deflexión; al analizar estas se pudo observar que son de forma ascendente, aunque en las graficas de acero B-B y C-C, se observa un punto en el cual esta desciende pero vuelve a ascender, pero en general la tendencia de la curva es ascendente, en las graficas de aluminio se observa que en todas al principio la tendencia es ascendente y luego hay un punto en el cual desciende y luego permanece casi constante.
Al analizar los datos de flexión y si se grafica carga vs deflexión, gracias a esto se puede deducir las propiedades mecánicas más importantes. Como lo son el limite elástico el cual fue mayor para las probetas de acero que para las de aluminio, el punto de cedencia el cual también fue mayor para las probetas de acero que para las de aluminio; estos valores fueron hallados gráficamente, para los valores de modulo de rigidez y resiliencia también se tuvo en cuenta estas graficas pero además se utilizaron formulas , al analizar esos resultados se encontró que el modulo de rigidez es mayor para las probetas de acero que en las de aluminio, y la resiliencia también es mayor en el acero en casi todas distancias excepto la distancia C-C, en la cual es mayor la distancia de aluminio.
CONCLUSIONES
Gracias a los cálculos realizados se pudo concluir que a mayor deflexión mayor es el momento, en todas las probetas es decir en las de acero y en las de aluminio; esto se pudo comprobar en el análisis de los resultados del momento por medio de la formula y por medio de la grafica de momento vs deflexión.
Al analizar los resultados de esfuerzo, los cuales fueron obtenidos gracias a la fórmula para la parte elástica, y la fórmula para la parte plástica, en donde para poder utilizar esta fórmula se necesito ayuda mediante la grafica de momento vs deflexión para poder hallar unos valores y luego reemplazar en la fórmula
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correspondiente; al ver los resultados del esfuerzo se puede ver que no tiene un comportamiento definido, es decir que no podemos afirmar a que mayor deflexión mayor esfuerzo ni que a mayor deflexión menor esfuerzo.
Gracias a los resultados obtenidos por el límite elástico, punto de cedencia, modulo de rigidez y resiliencia se puede decir que el acero presenta mejores propiedades mecánicas que el aluminio; ya que las probetas de aluminio comparadas con las de acero una la misma posición tiene valores mayores que las de aluminio.