ensayo de flexion
Páginas: 5 (1192 palabras)
Publicado: 5 de junio de 2013
UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE
FACULTAD DE INGENIERÍA
Departamento de Ingeniería Mecánica
INGENIERIA DE EJECUCIÓN EN MECANICA
PLAN 2002
GUIA DE LABORATORIO
ASIGNATURA
Resistencia de Materiales
NIVEL 04
EXPERIENCIA E984
ENSAYO DE FLEXIÓN
HORARIO: MARTES: 9-10-11-12
UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE
FACULTAD DE INGENIERÍA
Departamento deIngeniería Mecánica
PPP/JBC
ENSAYO DE FLEXIÓN
1. OBJETIVO GENERAL
Determinar las propiedades mecánicas de diferentes tipos de maderas, sometidas a flexión, tales como: Raulí, eucalipto, mañio, álamo, pino, etc.
2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
a) Capacitar al alumno en el ensayo normalizado de flexión, según norma proporcionada por el Instituto Nacional de Normalización (INN) yaplicar las unidades que se usan en el Sistema Internacional de Unidades (SI) y en el Sistema Métrico Técnico.
b) Familiarizar al alumno con las definiciones básicas de la resistencia de los materiales tales como: Momento flector, deflexión, diagrama de fuerza aplicada versus deflexión, esfuerzo por flexión.
c) Ensayar una viga simplemente apoyada, de sección rectangular, sometida a una fuerzacentral, simétrica, respecto de sus apoyos.
d) Verificar la hipótesis de Navier para vigas rectas.
e) Comprobar experimentalmente la ecuación de la elástica.
f) Determinar, a través del ensayo experimental, el módulo de Young o módulo de elasticidad de las diferentes maderas.
g) Medir el porcentaje de agua en la madera.
3. INTRODUCCIÓN TEÓRICA
3.1 Definición deesfuerzo por flexión
Si las fuerzas que actúan sobre un cuerpo tienden a inducir una solicitación de tracción en una parte de su sección transversal, y una solicitación de compresión en la sección restante, entonces el cuerpo está sometido a flexión.
En la figura 1, parte superior, se indica una probeta de sección rectangular sometida a una fuerza en el centro. En la parte central de dichafigura, se indica el diagrama de fuerzas cortantes y, a continuación, en la parte inferior, se indica el diagrama de momento flector correspondiente.
Figura 1 Probeta solicitada con una fuerza central, con los diagramas de fuerza cortante y momento flector respectivos.
Figura 2 Distribución del esfuerzo normal por flexión en una sección transversal.
La distribuciónde esfuerzos que se indica, se presenta cuando las tensiones son inferiores al límite de proporcionalidad.
La madera, aproximadamente, se comporta en forma similar, es decir, su respuesta es lineal, ya sea que las fibras de la probeta estén sometidas a tracción o sometidas a compresión. En la madera, debido al crecimiento natural del árbol y desarrollo estacional y anual, se presentaanisotropía ortogonal en el plano transversal.
Si los esfuerzos normales no sobrepasan el límite de proporcionalidad, dicho esfuerzo se distribuye linealmente. Es igual a cero en el eje central de la probeta y tiene un valor máximo en la parte más alejada de dicho eje.
La figura 2, indica la distribución de esfuerzos por flexión, en una sección transversal cualquiera, de una probeta de secciónrectangular sometida a momento flector. En este caso, el valor del esfuerzo por flexión es igual a:
Siendo M el momento flector y el módulo resistente a la flexión. El valor máximo de M es igual a:
Siendo P la fuerza aplicada y L la distancia entre apoyos, es decir L=2a.
El valor del módulo resistente a la flexión esigual a:
Donde corresponde al momento de inercia ecuatorial de la sección transversal de la probeta. El momento de inercia, en este caso, es igual a:
Siendo b el ancho de la sección transversal de la probeta y h su altura respectiva.
Por lo tanto, el esfuerzo por flexión en la fibra más alejada de la probeta es:
La ecuación diferencial de la elástica para una viga sometida a...
UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE
FACULTAD DE INGENIERÍA
Departamento de Ingeniería Mecánica
INGENIERIA DE EJECUCIÓN EN MECANICA
PLAN 2002
GUIA DE LABORATORIO
ASIGNATURA
Resistencia de Materiales
NIVEL 04
EXPERIENCIA E984
ENSAYO DE FLEXIÓN
HORARIO: MARTES: 9-10-11-12
UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE
FACULTAD DE INGENIERÍA
Departamento deIngeniería Mecánica
PPP/JBC
ENSAYO DE FLEXIÓN
1. OBJETIVO GENERAL
Determinar las propiedades mecánicas de diferentes tipos de maderas, sometidas a flexión, tales como: Raulí, eucalipto, mañio, álamo, pino, etc.
2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
a) Capacitar al alumno en el ensayo normalizado de flexión, según norma proporcionada por el Instituto Nacional de Normalización (INN) yaplicar las unidades que se usan en el Sistema Internacional de Unidades (SI) y en el Sistema Métrico Técnico.
b) Familiarizar al alumno con las definiciones básicas de la resistencia de los materiales tales como: Momento flector, deflexión, diagrama de fuerza aplicada versus deflexión, esfuerzo por flexión.
c) Ensayar una viga simplemente apoyada, de sección rectangular, sometida a una fuerzacentral, simétrica, respecto de sus apoyos.
d) Verificar la hipótesis de Navier para vigas rectas.
e) Comprobar experimentalmente la ecuación de la elástica.
f) Determinar, a través del ensayo experimental, el módulo de Young o módulo de elasticidad de las diferentes maderas.
g) Medir el porcentaje de agua en la madera.
3. INTRODUCCIÓN TEÓRICA
3.1 Definición deesfuerzo por flexión
Si las fuerzas que actúan sobre un cuerpo tienden a inducir una solicitación de tracción en una parte de su sección transversal, y una solicitación de compresión en la sección restante, entonces el cuerpo está sometido a flexión.
En la figura 1, parte superior, se indica una probeta de sección rectangular sometida a una fuerza en el centro. En la parte central de dichafigura, se indica el diagrama de fuerzas cortantes y, a continuación, en la parte inferior, se indica el diagrama de momento flector correspondiente.
Figura 1 Probeta solicitada con una fuerza central, con los diagramas de fuerza cortante y momento flector respectivos.
Figura 2 Distribución del esfuerzo normal por flexión en una sección transversal.
La distribuciónde esfuerzos que se indica, se presenta cuando las tensiones son inferiores al límite de proporcionalidad.
La madera, aproximadamente, se comporta en forma similar, es decir, su respuesta es lineal, ya sea que las fibras de la probeta estén sometidas a tracción o sometidas a compresión. En la madera, debido al crecimiento natural del árbol y desarrollo estacional y anual, se presentaanisotropía ortogonal en el plano transversal.
Si los esfuerzos normales no sobrepasan el límite de proporcionalidad, dicho esfuerzo se distribuye linealmente. Es igual a cero en el eje central de la probeta y tiene un valor máximo en la parte más alejada de dicho eje.
La figura 2, indica la distribución de esfuerzos por flexión, en una sección transversal cualquiera, de una probeta de secciónrectangular sometida a momento flector. En este caso, el valor del esfuerzo por flexión es igual a:
Siendo M el momento flector y el módulo resistente a la flexión. El valor máximo de M es igual a:
Siendo P la fuerza aplicada y L la distancia entre apoyos, es decir L=2a.
El valor del módulo resistente a la flexión esigual a:
Donde corresponde al momento de inercia ecuatorial de la sección transversal de la probeta. El momento de inercia, en este caso, es igual a:
Siendo b el ancho de la sección transversal de la probeta y h su altura respectiva.
Por lo tanto, el esfuerzo por flexión en la fibra más alejada de la probeta es:
La ecuación diferencial de la elástica para una viga sometida a...
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