Ensayo de Traccion

Ensayo de Tracción

Escuela de Ingenieria Civil y Geomatica, Universidad del Valle


Introducción.
Uno de los propósitos de este laboratorio es aplicar los conocimientos teóricos adquiridos en clase para determinar el esfuerzo y la deformación de una probeta de acero de un determinado diámetro y longitud, la cual fue sometida a tracción; y además reconocer sus propiedades mecánicas. Elcálculo de las citadas deformaciones y esfuerzos se realiza mediante la aplicación de las ecuaciones para un esfuerzo normal, una deformación unitaria normal, una deformación unitaria térmica y la Ley de Hooke para determinar el módulo de elasticidad a partir de la relación lineal entre el esfuerzo y la deformación. Estas nos indican la cantidad de fuerza o carga que puede soportar la probeta,que tanto se deforma con la fuerza aplicada o que tanto se deforma debido a los efectos térmicos. La resistencia de este material, depende de sus propiedades mecánicas.


Objetivos.
Identificar y reconocer que las diferentes propiedades mecánicas de los materiales son importantes en el diseño, dentro de las cuales se destacan la resistencia de metales y aleaciones; en este caso de unaprobeta de acero sometida a tracción.
Determinar el esfuerzo y la deformación de un material sometido a tracción mediante una fuerza axial.

Marco Teórico
Una barra prismática sometida a tracción o compresión mediante una fuerza axial sufre una deformación y presenta un esfuerzo resistiéndose a tal fuerza. Ejemplos de esto son los miembros de una armadura de puente, los rayos de las ruedas debicicletas, las columnas en edificios, etc. Se supone que esta fuerza actúa sobre toda la sección transversal de la barra; y la intensidad de esta misma es lo que se llama esfuerzo ().
Suponiendo que los esfuerzos están distribuidos uniformemente sobre la sección transversal, se ve que su resultante debe ser igual a la intensidad () multiplicada por el área A de la sección transversal de labarra. La expresión para la magnitud de los esfuerzos es:

La deformación consiste en el cambio de longitud de una barra recta, volviéndose más larga o más corta. El alargamiento de una barra prismática es el resultado acumulativo del alargamiento de todos los elementos del material en todo el volumen de la barra. La ecuación para esta deformación unitaria es:También existen otras deformaciones, como la deformación térmica la cual se genera debido a los cambios de temperatura. Para calcularla se emplea la ecuación . Se considera que en la mayoría de los materiales estructurales, la deformación unitaria térmica () es proporcional al cambio de temperatura (); esto es

en donde es una propiedad del material llamada coeficiente de dilatacióntérmica; entre la deformación térmica y el esfuerzo normal se establece una relación mediante la ecuación (4).

Mediante un ensayo de tracción se   pueden determinar algunas propiedades mecánicas de un material, o sea aquellas que definen sus características de resistencia y deformabilidad, con esto se puede conocer el comportamiento del material ante ciertos valores de esfuerzos. Este permiteobtener, bajo un estado simple de tensión, el límite de elasticidad, la carga máxima y el punto donde el material empieza a fluctuar, en base a cuyos valores se fijan los de los esfuerzos admisibles y mediante el empleo de medios empíricos se puede conocer, el comportamiento del material sometido a otro tipo de solicitaciones (fatiga, dureza, etc.).
Cuando la probeta se encuentra bajo unesfuerzo estático de tracción simple a medida que aumenta la carga, se estudia esta en relación con las deformaciones que produce.

Del mismo modo se puede decir que gran parte de los metales responden a bajos esfuerzos a la ley de Hooke, que afirma que en una gran cantidad de materiales el esfuerzo y la deformación son linealmente proporcionales. El factor de proporcionalidad se conoce como...