Laboratorio de materiales

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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE
ESCUELA DE INGENIERÍA
ING1024 – Propiedades y Resistencia de Materiales

Informe 2
“Propiedades Físicas y Mecánicas
De Materiales”

Profesores:
* Magdalena Walczak
* Daniel Hurtado
Integrantes:
* Agustín Correa L.
* Juan Carlos Andriguetti C.
* Sebastián Hahn M.
* Eduardo Montes L.
* Javiera Ugarte V.
Sección: 1Grupo: 40
Fecha: 05/06/2012

INTRODUCCIÓN
En este laboratorio nos dispondremos a observar las propiedades físicas y mecánicas de los materiales. En este caso, se experimentará con 6 tipos distintos de materiales los cuales son: Polietileno (nylon), policloruro de vinilo (PVC), yeso, vidrio, acero y aluminio. En el caso de este último las experiencias serán un poco distintas a lo que deberían serya que el aluminio que se usó tiene aleaciones de cobre, el cual lo hace más resistente. Dentro de las propiedades físicas encontramos la densidad aparente la cual se obtuvo dimensionando y masando los distintos materiales. También obtuvimos el coeficiente de expansión térmica para cada material. Para obtener esta propiedad, se hicieron mediciones de longitud del material para ver como se expande oencoje a distintas temperaturas.
Por otro lado, se analizaron las propiedades mecánicas de estos materiales. En primer lugar se sometió a tracción al nylon, PVC, acero y aluminio hasta la ruptura. En estos casos se hicieron mediciones de longitud tanto de sección como de altura, antes y después de la ruptura. Luego se sometió a compresión al vidrio y al yeso. La maquina utilizada nos indicó elmomento justo donde los materiales fallaban, indicando la tensión ejercida por la máquina para esa falla. Todos los datos quedaron guardados en el computador. Con estos podemos obtener la tensión de falla, el módulo de elasticidad, y la tensión de fluencia, por lo que podemos calcular la ductilidad.

I. Propiedades Físicas

2.1 Medición de densidad aparente

En esta experienciamedimos el volumen y el peso de 6 materiales, utilizando la balanza, pie de metro y huincha de medir, para luego poder calcular su densidad aparente.
En la siguiente tabla obtenemos los resultados:
(Cálculos en el anexo)
Material | Yeso | Acero | Nylon | PVC | Aluminio | Vidrio |
DensidadAparente(Kg/m^3) | 1360 | 49,55 | 5,8973 | 7,079 | 24,328 | 13,39 |

2.2 Medicióncoeficiente expansión térmica

En esta experiencia, ocupando el deformómetro externo, el termómetro, horno, refrigerador y cronómetro, medimos el coeficiente de expansión térmica para los mismos 6 materiales.
En primer lugar tenemos los 6 materiales a temperatura ambiente y medimos sus longitudes, luego metemos el yeso, el acero, el aluminio y el vidrio a un horno a 60°C y el PVC y el nylon a unrefrigerador a -11°C. Después de uno minutos los retiramos y volvemos a medir la temperatura y la longitud de cada material para luego calcular el coeficiente de expansión térmica. Los resultados obtenidos son:
(Cálculos en el anexo)
Material | Yeso | Acero | Aluminio | Vidrio | PVC | Nylon |
αL (°C)^-1 | 1,5x10^-5 | 2,4x10^-4 | 1,08 x 10^-4 | 2,89x10^-5 | 3,87x10^-4 | 1,77x10^-4 |

II.Propiedades Mecánicas

3.3 Ensayo de tracción directa
En esta parte de la experiencia se trabajó con 4 probetas distintas: PVC, Nylon, aluminio aleado con cobre y fierro φ12. Los datos recabados se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 2

Análisis 2.1
A continuación se muestran los gráficos pedidos, es decir, tanto los gráficos tensión versus deformación entre los polímeros y losmetales, como los gráficos individuales indicando los puntos de fluencia y ruptura, Módulo elástico secante y regiones elásticas y plásticas. Los valores de estos gráficos también están representados.

Tabla 3 con valores requeridos para cada material:

Tabla con valores de ductilidad según las cuatro formas posibles:

De los gráficos y tablas anteriores se pueden desprender varios...
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