Ensayo de tracción

ENSAYO DE TRACCIÓN

Objetivos
Conocer algunos métodos comúnmente utilizados y aprobados por la ASTM para el ensayo o prueba de tracción.

Entender el significado de los resultados y comprender el comportamiento de los materiales en la prueba de tracción.

Afianzar valores típicos de la resistencia del material utilizado en esta prueba, calculando su módulo de elasticidad.Interpretar correctamente los datos obtenidos en el diagrama de esfuerzo - deformación.


Introducción
En la ingeniería se denomina tracción al esfuerzo interno producido por dos fuerzas aplicadas en sentido opuesto y que intentan estirar un material, como valor característico de la resistencia de una material se utiliza comúnmente el valor de la tensión de fallo, o agotamiento por tracción, que esigual, al cociente entre la carga máxima que ha provocado el fallo elástico del material por tracción y la superficie de la sección transversal inicial del mismo.
Una prueba de tracción se hace con la finalidad de evaluar las propiedades mecánicas de un material si esta se realiza correctamente permite responder a preguntas como ¿Qué tan resistente es el material? ¿Qué tanta deformación puedoesperar parta cierta carga? Además permite especificar el módulo de elasticidad, constante que depende del tipo de material y relaciona el esfuerzo y la deformación en el rango elástico, la resistencia última y otra cierta cantidad de propiedades.
Por estas razones el ensayo de tracción es de vital importancia en el diseño ingenieril y es ampliamente usado. En él una probeta normalizada se sometea una fuerza uniaxial que crece hasta que se produce la ruptura de la probeta.

Características de la probeta
Se utilizó una probeta de aluminio estandarizada según la norma ASTM-E8 en general la probeta puede ser de forma redonda rectangular o cuadrada, para este ensayo se utilizó una probeta rectangular para ensayo de metales en forma de placa, lamina, etc como la que se muestra en lafigura


La región central se hace más delgada para hacer que la fractura ocurra en una porción que no está afectada por los esfuerzos producidos por el dispositivo de sujeción, garantizando que el esfuerzo en esta región sea de tensión únicamente; esta zona se llama tramo de calibración y en ella se hacen las mediciones de elongación durante el ensayo. El cambio de sección de los extremos al centrodebe ser muy suave y el acabado de la probeta muy fino, para evitar la concentración de esfuerzos. Es muy importante la exactitud de las mediciones y la simetría de los entalles para que la ruptura no ocurra en un sitio determinado por el cambio de dimensiones.

Metodología
Toma de datos
Para la realización de la prueba se utilizó la maquina universal de ensayos. Se tomaron las dimensionesiniciales de la probeta (ancho, longitud y espesor) con un pie de rey se colocó en las mordazas de la máquina, asegurándose que la fijación fuese la correcta y se aplicó una carga a velocidad uniforme, cuasi estática. La probeta se llevó hasta la ruptura. Los datos se registraron en un computador conectado a la máquina, se midieron luego las dimensiones finales de la probeta.


Calculo delmódulo de elasticidad y otros parámetros
En base al archivo de datos de carga y desplazamiento se generó el grafico de esfuerzo-deformación, con este se calculó el módulo de elasticidad como el valor de la pendiente de la línea que va desde cero hasta el límite elástico, para este cálculo se tomó El punto más bajo y el más alto entre el inicio de la gráfica y el limite elástico (0,00632,1,56625MPa) y (0,04108, 206,09375) se puede determinar entonces el módulo de elasticidad mediante la formula

También se calculó la resistencia última con la ecuación

En donde Su es la resistencia ultima, Pmax es la fuerza máxima que puede soportar el material (la cual se puede hallar en base al archivo de excel y a la gráfica esfuerzo de formación) y A0 es el área inicial de la probeta. Por...