Laboratorio de resistencia de materiales. ensayos de tracción, compresión e impacto.

Laboratorio de Resistencia de Materiales
Ensayos de tracción, compresión e impacto.

DAPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL 27 de agosto de 2012 Autor: Daniel Hernán Preciado Gómez

Introducción General
La resistencia de un material depende de su capacidad para soportar una carga sin deformación excesiva o falla. Las propiedades mecánicas de los materiales son inherentes a ellos mismos y debendeterminarse por experimentación. En consecuencia, se han desarrollado varios tipos de pruebas para evaluar la resistencia del material bajo distintos tipos de cargas. Cada una las pruebas se ha estandarizado a lo largo de los años, de modo de que puedan compararse los resultados obtenidos en distintos laboratorios. En estados Unidos, la American Society for Testing Materials (ASTM) ha publicadopautas o lineamientos para llevar a cabo tales pruebas y proporciona limites dentro de los cuales es aceptable el uso de un material determinado.

Entre las pruebas más importantes están las pruebas de tensión y compresión. Aunque con estas pruebas pueden determinarse muchas propiedades mecánicas de un material, se utilizan principalmente para determinar la relación esfuerzo-deformación en muchosde los materiales utilizados en ingeniería, sean de metal, cerámica, polímeros, o compuestos.

Otra prueba, también muy conocida, es el ensayo de impacto. Éste se utiliza para estudiar la tenacidad de un material y su resiliencia.

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La determinación de las propiedades mecánicas de los materiales es un asunto de vital importancia queinteresa a los ingenieros para el diseño de estructuras y maquinas nuevas, en la selección de los componentes apropiados para desempeñar una tarea dada.

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Objetivos
Generales
 Comprender cómo se determinan las propiedades mecánicas de los materiales, cuáles son las maquinas utilizadas para esta tarea y entender el por qué de la necesidad de los lineamientos internacionales ASTM.

Determinar experimentalmente la resistencia de los materiales.

Específicos
 Graficar las curvas esfuerzo-deformación unitaria para las pruebas de tracción y compresión. Encontrar los valores de los esfuerzos de fluencia. Determinar los porcentajes de elongación y reducción de área en la prueba de tracción. Determinar la ductilidad de la probeta en la prueba de impacto.

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A CERO DE CONSTRUCCIÓN : R ESISTENTE A LA TRACCIÓN , FATIGA Y ALARGAMIENTO

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Metodología
Prueba de Compresión
El ensayo de compresión es un método para determinar el comportamiento de los materiales bajo cargas aplastantes. Es poco frecuente en los metales y consiste en aplicar a la probeta, en la dirección de su eje longitudinal, una cargaestática P que tiende a provocar un acortamiento d de la misma y cuyo valor se irá incrementando hasta la rotura o suspensión del ensayo. Para este ensayo se utilizo una probeta cilíndrica de acero, con medidas iniciales So=12,63mm y Hi=38,21mm (diámetro y altura respectivamente) similar a las recomendadas en la norma A370 para uso general. Se busca que la carga P sea concéntrica para evitar que seproduzca un momento flector y el posterior pandeo de la probeta, por tal motivo es importante ubicar la probeta lo más centrado posible.
I LUSTRACIÓN 3. E NSAYO DE COMPRESIÓN

Los valores de la cada carga aplastante y su respectiva deformación fueron registradas hasta que se alcanzó un valor d=6mm, que es el límite según la norma, en este instante se suspendió el ensayo. En general es posibleefectuar las mismas determinaciones que en el ensayo de tracción, por lo que solo insistiremos en las más importantes. Resistencia estática a la compresión:

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Limite de Proporcionalidad o límite elástico:

Esfuerzo de fluencia:

Acortamiento de rotura

Ensanchamiento transversal.

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Resultados
Prueba de Compresión
Curva...