Resitencia de materiales.

...

Resultados de ensayo de tracción

Material

Acero

Aluminio

Latón

σpp (kgf/)[pic 9]

49,993

17,471

29,044

σmax (kgf/)[pic 10]

53,552

20,837

40,777

σrup (kgf/)[pic 11]

37,203

11,332

40,184

σrupr (kgf/)[pic 12]

69,178

33,303

54,897

%L

24,4

1,8

35

%A

46,222

65,972

26,803

E (kgf/)[pic 13]

3730,715

1284,651

1785,123

σpp: Limite de proporcionalidad

σmax: Esfuerzo máximo

σrup: Esfuerzo de ruptura

σrup r: Esfuerzo de ruptura real

%L: Porcentaje de alargamiento de ruptura

%A: Porcentaje de reducción de área

E: Modulo de elasticidad

Conclusión

En síntesis, se puede decir en base a los datos obtenidos que el aluminio es un material con comportamiento de fractura frágil, ya que posee un porcentaje de alargamiento del 1,8% y según la teoría indica que un materiales se considerara frágiles a aquellos que tienen una deformación a la fractura menor que aproximadamente el 5%, debido a que no absorbió la energía formada en la grieta y propagándose muy rápido con muy poca deformación. El acero y el aluminio tiene por otro lado una fractura dúctil ya que posee un porcentaje de alargamiento de 46% y 65 % respectivamente, estos materiales tienen la capacidad de absorción de energía formando así un mayor acuella miento en comparación al aluminio. Este análisis permite indicar al diseñador el grado en que una estructura podrá deformarse antes de producir la rotura .En segundo lugar el grado de deformación que puede permitirse durante las operaciones de conformación.

Con respecto a los puntos de límite de proporcionalidad, fuerza máxima y fuerza de ruptura, el latón muestra sus puntos más cercanos con un límite de proporcionalidad de 18,12 KN, fuerza máxima 25,44 KN y una fuerza de ruptura de 25,07 KN por lo tanto esto permite deducir que el material después de pasar la zona elástica su ruptura llega muy pronto en comparación del acero y el aluminio ya que estos poseen una mayor distancia entre los puntos.

En relación al módulo de elasticidad de los materiales se puede decir que el acero presenta un mayor valor en comparación del latón y aluminio, con valores de 3730 kgf/,1785 kgf/ y 1284 kgf/ respectivamente. Esta característica define la mayor o menor capacidad de un material de deformarse bajo tensiones y puede ser interpretado como la RIGIDEZ del material, por lo tanto el acero presenta mayor rigidez, es decir, su resistencia a la deformación elástica, de tal modo que cuanto mayor es el modulo más rígido es el material, o sea, menor es la deformación elástica que se origina cuando se aplica una determinada tensión σ. [pic 14][pic 15][pic 16]

Para finalizar el diagrama de esfuerzo versus deformación no es real por que el área permanece constante y esto no es verdad ya que la probeta experimenta un cambio de área continuo en el ensayo. La disminución de la tensión para la continuar la deformación una vez superada el máximo esfuerzo de tensión, pareciera indica que la resistencia a la deformación plástica disminuye pero en realidad ocurre todo lo contrario .No obstante los valores adquirido de una ensayo de tracción puede tener mayor precisión a través un extensómetro óptico ya que en esta experiencia se fue realizado por un extensómetro mecánico.

Apéndice

El esfuerzo de un material son representada por las fuerza interna de elemento que se encuentra ubicada dentro del material por la que se distribuye en toda su área, por tanto el esfuerzo es la fuerza por la unidad de área la cual es representada por la letra sigma (σ).

σ:[pic 17]

F: Fuerza externa en kgf llamada fuerza de cizalle

A: Área o sección paralela a la carga en mm*2

La deformación será el cambio de las dimensiones iniciales con respecto a las finales cuando es aplicada una fuerza axial de tracción simbolizada por épsilon (ε).

[pic 18]

El límite de proporcionalidad será aquella que va desde el origen hasta el punto donde la recta de segmento rectilínea cambia, donde se deduce la ley de Hooke.

σ=E x[pic 19]

: Deformación en mm[pic 20]

[pic 21]

σpp:[pic 22]

σmax:[pic 23]

σrup:[pic 24]

σrup r:[pic 25]

E:[pic 26]

%