Fisica

Practicas de laboratorio Resistencia de Materiales |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Junio 2.012

PRÁCTICAS DE LABORATORIO

E.T.S. I.I. Béjar

Practicas |
Índice General |


1. Tracción simple.

2. Fotoelasticidad.

3. Flexión simple por extensiometría.

4. Simulación de elementosfinitos.

1 – Tracción simple |

El presente apartado, tiene por objeto comprobar la proporcionalidad entre las tensiones y deformaciones, determinar el modulo de Young, limite elástico y tensión última de un material, coeficiente de Poisson y % de alargamiento en rotura. Las prácticas fueron realizadas conforme a la norma UNE EN ISO 6892-1 el miércoles 28 de Marzo en el laboratorio de Ciencia deMateriales.
Someteremos una probeta normalizada a tensiones axiales en los extremos y podremos observar como esta va deformándose desde la zona elástica ala zona plástica y posterior rotura. Estos datos nos los proporcionara un ordenador conectado a la maquina la cual nos da la fuerza aplicada en función del desplazamiento.
Para el análisis analítico/experimental, se tiene en cuenta:

Paraexpresar la resistencia en términos independientes del tamaño de la probeta, se dividen las cargas por la sección transversal inicial Ao (Фo=8mm), obteniéndose:
Resistencia elástica:
Resistencia a la tracción:
En nuestra práctica, se ha utilizado un acero dúctil por la grafica obtenida, ya que se observa un gran periodo de fluencia y un periodo corto elástico.
El % de alargamientode rotura ha sido:

Para sacar su Módulo de Young o módulo elástico, lo trataremos mediante la siguiente tabla de valores obtenidos durante el periodo elástico del material:
Carga
(kN) | Desplazamiento
(mm) | Tension
(kN/mm2) | Deformacion
unitaria (mm) |
9,83 | 1,206 | 0,19556 | 0,00365 |
13,58 | 1,579 | 0,27017 | 0,00478 |
15,89 | 1,685 | 0,31612 | 0,00511 |
17,07 | 1,739 |0,33960 | 0,00527 |
19,47 | 1,845 | 0,38734 | 0,00559 |
21,86 | 1,952 | 0,43489 | 0,00592 |
23,05 | 2,005 | 0,45857 | 0,00608 |
24,22 | 2,058 | 0,48184 | 0,00624 |
25,37 | 2,111 | 0,50472 | 0,00640 |
27,54 | 2,218 | 0,54789 | 0,00672 |
Representando en una grafica la tensión respecto a la deformación unitaria se tiene:

El módulo de elasticidad longitudinal o módulo deYoung relaciona la tensión según una dirección con las deformaciones unitarias que se producen en la misma dirección.
La pendiente de la recta es el modulo de elasticidad que para este acero es 122 kN/mm2 cuando un acero normal suele rondar casi el doble, 210kN/mm2.
Debido a esto, estamos tratando con un acero suave, tiene un modulo elástico similar al bronce. Contiene niveles de carbono que se sitúan entre el0,15% y el 0,25%, casi hierro puro, que además es muy dúctil y resistente a la corrosión. También llamado acero dulce. Sus aplicaciones son en cables, clavos, cadenas, herraduras, etc.


2 – Fotoelasticidad |

El presente apartado, tiene por objeto determinar las tensiones superficiales en elementos constructivos mediante la fotoelasticidad. Las prácticas fueron realizadas el jueves 18 deMarzo en el laboratorio de Resistencia de Materiales.
Esta metodología, se basa en la una luz natural que atraviesa un material polarizado, en el cual debido a las tensiones se producen efectos de refracción distinguiéndose según una gama de colores diferentes franjas que marcan las tensiones de dicho material.
Para el análisis analítico/experimental, se tiene en cuenta:
;

En nuestrapráctica, utilizamos hasta cuatro probetas diferentes:

1ª Probeta:

Concentración de tensiones
Concentración de tensiones
Según se va variando la tensión en la pieza, se observa homogeneidad en el orden de franja que va cambiando. No aparece ninguna concentración de tensiones

2ª Probeta:

Aparece concentración de tensiones en los puntos tangenciales interiores de las entallas y se puede...