Resistencia de los materiales

RESISTENCIA DE LOS MATERIALES
ANALISIS DE FALLAS EN CUERPOS SOMETIDOS A TENSION COMPRESION Y FUERZA CORTANTE

Resumen

En la práctica de laboratorio se sometió una barra de acero estructural de 5/8’’ de diámetro, a tensión y a compresoras, al igual que a una fuerza cortante doble, a través de una prensa universal, que trabaja con un sistema hidráulico. También se sometió un listón de maderaa compresión y un momento flector. En ambos experimentos la fuerza se imprimió de manera creciente hasta obtener la falla del elemento, durante el proceso se tomatón las elongaciones debidas a la fuerza aplicada cada 500kgf. El objetivo del experimento fue de comparar los valores teóricos de los esfuerzos cara cada uno de los elementos con los experimentales y concluir a cerca de estos.Introducción
En el mundo actual, las edificaciones y dispositivos involucran diferentes materiales que poseen características propias y que solo pueden estar en medios definidos. Es por eso que en el diseño de las estructuras debe tenerse en cuenta las fuerzas a las que se encontraran sometidas, para de una manera asegurar su correcto funcionamiento. El desarrollo teórico que a través de la historiabrinda las bases para cumplir este objetivo, sin embargo, es necesario siempre realizar prácticas que permitan comprobar este conocimiento y de este modo determinar que tanto resiste, que tipo de material es, y en que estructura puede ser utilizado.
Uno de los determinantes a la hora de la fabricación o diseño de una estructura es los esfuerzos máximos, pues, permiten saber hasta que punto se puedesometer la estructura sin causar un daño permanente o incluso la falla y como se comporta ante la presencia de estas fuerzas. Es por esto que a continuación se desarrolla este laboratorio con el fin de comprender la importancia tanto teórica como práctica de este factor.
Análisis Experimental
1. BARRA DE ACERO ESTRUCTURAL SOMETIDA A TENSION
En la prensa universal se dispuso una barra de aceroestructura de referencia 5. Lo que indica que su diámetro es de 5/8 de pulgada o 0,015875 m, dicha barra tenia una longitud aproximada de 0,2 m; la barra es dispuesta en la prensa y se procede a aplicara carga para tensionar la barra, a través de un extensómetro, que mide la elongación de la barra en unidades de milimetros, se toman cada una de las elongaciones cada ves que se aumenta la carga en500 kgf, de esta manera se obtiene la tabla 1, que relaciona los esfuerzos y las deformaciones a través de las relaciones:
Esfuerzo

Deformación

A partir de los datos consignados en la tabla 1.se realiza un diagrama de esfuerzo deformación para el acero estructural, enseñado en la figura 1. En esta grafica se puede obtener el modulo de elasticidad E referenciado en la ley de Hooke,encontrando la pendiente de la sección de comportamiento lineal, es decir la pendiente de la zona elástica del material cuyo limite es el esfuerzo de fluencia gráficamente se ve que dicho esfuerzo es 43,0253 ksi, para dicho calculo se ase uso de la herramienta de regresión lineal obteniendo como resultado.

Luego E= 469061,30 ksi Error

Tabla 1 |
Dato | fuerza aplicada [kgf] | elongación [10^-5m] | esfuerzo unitario [ksi] | deformación unitaria | Dato | fuerza aplicada [kgf] | elongación [10^-5 m] | esfuerzo unitario [ksi] | deformación unitaria |
1 | 500 | 0 | 3,5854 | 0 | 12 | 6000 | 42 | 43,0253 | 0,000084 |
2 | 1000 | 4 | 7,1709 | 0,000008 | 13 | 6500 | 81 | 46,6108 | 0,000162 |
3 | 1500 | 6 | 10,7563 | 0,000012 | 14 | 7000 | 136 | 50,1962 | 0,000272 |
4 | 2000 | 8 |14,3418 | 0,000016 | 15 | 7500 | 206 | 53,7816 | 0,000412 |
5 | 2500 | 12 | 17,9272 | 0,000024 | 16 | 8000 | 267 | 57,3671 | 0,000534 |
6 | 3000 | 15 | 21,5127 | 0,00003 | 17 | 8500 | 327 | 60,9525 | 0,000654 |
7 | 3500 | 21 | 25,0981 | 0,000042 | 18 | 9000 | 398 | 64,5380 | 0,000796 |
8 | 4000 | 25 | 28,6835 | 0,00005 | 19 | 9500 | 891 | 68,1234 | 0,001782 |
9 | 4500 | 29 | 32,2690 |...