Ensayo de torsion

LABORATORIO DE MECÁNICA DE MATERIALES
ENSAYO A TORSIÓN

PROFESOR ÁLVARO GAVIRIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD DE MINAS
SEDE MEDELLÍN
2010

TABLA DE CONTENIDO

1. GENERALIDADES.………………………………………………………… 3

2. OBJETIVOS ……………………………………………………………....... 4

3. PRESENTACIÓN INSTRUMENTAL ………………............................... 4

4. PRESENTACIÓN DEL MATERIAL……………………………………… 5

5. PROCEDIMIENTO Y MONTAJE ………………………………………..... 5

6. DATOS ………………………………………………………………………. 6

7. CÁLCULOS Y RESULTADOS ……………………………………………. 7

8. ANÁLISIS DE RESULTADOS …………………………………………… 9

9. CONCLUSIONES ……………………………………………………………9

10. BIBLIOGRAFÍA …………………………………………………………….. 9

GENERALIDADES

En el presente informe de laboratorio se muestra lo ocurrido en ellaboratorio durante el experimento realizado y se analizan los datos tomados. Esta práctica consiste en analizar una tubo prismática recta de aluminio sometida a un momento torsor y a partir de allí medir el ángulo de giro, para luego obtener las graficas del momento contra el ángulo y con base a la regresión lineal hallar el módulo de cizalladura G.
Es importante tener en cuenta algunas definiciones:* Torsión: Deformación de un cuerpo producida al someterle a dos pares de fuerzas, las cuales actúan en direcciones opuestas y en planos paralelos, de forma que cada sección del cuerpo experimenta una rotación respecto a otra sección próxima.

Es importante tener en cuenta que por simetría las secciones transversales de la tubo no cambian de forma al girar alrededor del eje longitudinal, estoquiere decir que las secciones permanecen planas lejos de los extremos y los radios permanecen rectos.

* Módulo de cizalladura: es una constante característica de cada material y se refiere al cambio de forma que este experimenta al ser sometido a esfuerzos cortantes.

* Ángulo de torsión: es directamente proporcional al producto del momento torsor y la longitud de la tubo einversamente proporcional al módulo de cizalladura multiplicado por el momento polar de inercia. Para el ángulo de torsión se consideran las teorías de pequeñas deformaciones por lo que resulta la formula que se mostrará más adelante.

ECUACIONES A TENER EN CUENTA
Tabla 1. Ecuaciones
Momento torsor T | T=q×b |
Ángulo de giro | θ=tan-1yD , θ=TLIoG |
Brazo | b=bo×cosθ |
Módulode cizalladura G | G=mLIo |

Donde;
q: carga
b0: brazo inicial
y: lectura del laser
D: distancia horizontal entre la pantalla y el eje de la tubo
L: longitud de la muestra
I0: momento polar de inercia
m: Pendiente de la regresión lineal

OBJETIVOS

* Poner en práctica los conceptos aprendidos en clase sobre torsión y módulo de cizalladura, observar su aplicación y comprobar quelas teorías sobre torsión en secciones circulares, en el eje longitudinal, se cumplan.

* Hallar el módulo de cizalladura y corroborar que su resultado sea semejante al teórico en el aluminio.

* Analizar el comportamiento del material sometido a torsión y el ángulo de giro por medio de gráficos.

PRESENTACIÓN INSTRUMENTAL

En el laboratorio fueron utilizados los siguientesinstrumentos:

* Pie de rey o calibrador marca Mitutoyo con capacidad de seis pulgadas y tiene una precisión de centésimas de milímetro, fue utilizado para tomar las dimensiones iníciales y finales de la tubo.
* Flexómetro, es un metro que se para tomar diferentes medidas de la tubo.
* Regla y cargas
* Accesorio o dispositivo para torsión, el cual según la guía de laboratorio fueconstruido por un grupo de estudiantes de Resistencia de Materiales en el año 2004.

El ensayo fue realizado por: Argiro Buitrago, encargado del laboratorio de estructuras, César Winer Vásquez, monitor del curso y alumnos de mecánica de materiales, incluyéndonos.

PRESENTACIÓN DEL MATERIAL

Tubo recta de aluminio con las siguientes dimensiones y datos adicionales:

*...