Ensayo De Flexion Resistencia De Materiales.docx

Escriba aquí la ecuación.

ENSAYO ESFUERZO DEFORMACION, FELIXION

PRESENTADO POR:

JOSUE ALCALA GUERRA DANIEL TORO GÜETE DARWIN MENDOZA PEDROZO

UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERIA MECANICA RIOHACHA - LA GUAJIRA 2018 ENSAYO ESFUERZO DEFORMACION, FLEXION

Universidad de la Guajira Facultad de ingeniería – programa de Ingeniería Mecánica

Página 1

Escriba aquí la ecuación.

PRESENTADO A: ALVARO JOSE COTES TORO

UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERIA MECANICA RIOHACHA - LA GUAJIRA 2018

Universidad de la Guajira Facultad de ingeniería – programa de Ingeniería Mecánica

Página 2

Escriba aquí la ecuación.

INTRODUCCION Las vigas y los ejes son elementos estructurales y mecánicos importantes en la ingeniería. En esta práctica se determinará el esfuerzo que produce la flexión en estos elementos.

Universidad de la Guajira Facultad de ingeniería – programa de Ingeniería Mecánica

Página 3

Escriba aquí la ecuación.

OBJETIVOS

 Objetivo General Conocer la importancia de la prueba de flexión que se hace en los diferentes materiales de ingeniería.  Objetivos Específicos 

Estar en capacidad de interpretar los datos arrojados por la práctica para la prueba de flexión.



Conocer las características y especificaciones que se deben tener en los materiales a utilizar como las probetas de acero.

Universidad de la Guajira Facultad de ingeniería – programa de Ingeniería Mecánica

Página 4

Escriba aquí la ecuación.

MARCO TEORICO En ingeniería se denomina flexión al tipo de deformación que presenta un elemento estructural alargado en una dirección perpendicular a su eje longitudinal. El término "alargado" se aplica cuando una dimensión es dominante frente a las otras. Un caso típico son las vigas, las que están diseñadas para trabajar, principalmente, por tracción. Igualmente, el concepto de flexión se extiende a elementos estructurales superficiales como placas o láminas. El rasgo más destacado es que un objeto sometido a flexión presenta una superficie de puntos llamada fibra neutra tal que la distancia a lo largo de cualquier curva contenida en ella no varía con respecto al valor antes de la deformación. El esfuerzo que provoca la flexión se denomina momento flector.

Universidad de la Guajira Facultad de ingeniería – programa de Ingeniería Mecánica

Página 5

Escriba aquí la ecuación.

MATERIALES Para el ensayo de flexión se utilizaron los siguientes materiales: 

Maquina universal de ensayos (United modelo SHFM-600KN)



Calibrador: para tomar las medidas de las probetas con las que se realiza el ensayo

Universidad de la Guajira Facultad de ingeniería – programa de Ingeniería Mecánica

Página 6

Escriba aquí la ecuación.



Probetas de ensayo:



Cinta métrica:

PROCEDIMIENTO 1. Tomamos las dimensiones iniciales de las probetas: longitud, diámetro, etc. y las anotamos. 2. Nos familiarizamos con la maquina universal e instrumentos de ensayo, y colocamos los aditamentos correspondientes para sujetar la probeta 3. Manipulamos el software, seleccionamos la plantilla correspondiente al ensayo y digitamos todos los datos necesarios para realizar el ensayo 4. Medimos y tomamos las anotaciones de longitud entre puntos o zona calibrada. 5. Procedimos a bajar la máquina para colocar la probeta en el lugar indicado, asegurándonos que este lo más central posible en la base. 6. Después de asegurarnos que la probeta estaba bien ajustada le dimos inicio al desarrollo del ensayo

Universidad de la Guajira Facultad de ingeniería – programa de Ingeniería Mecánica

Página 7

Escriba aquí la ecuación.

OBJETIVO DE LA PRACTICA 1. Realizar las curvas flecha vs carga para TODOS los materiales ensayados en el laboratorio. HOJA MILIMETRADA 2. Encontrar las zonas en cada curva 3. Describa el comportamiento de cada material 4. Calcular para cada material su resistencia a la flexión 5. Determinar el módulo de elasticidad (E). 6. Determine los diagramas de fuerzas (F), esfuerzo cortante (V) y momento flector (M) para cada material ensayado. 7. Calcular el esfuerzo máximo a flexión para cada uno de los materiales ensayados, al igual que el comportamiento en la sección del material. 8. Enuncie las posibles fuentes de error que usted considere influyen determinantemente en la experiencia realizada, y explique cuál es la influencia de cada una. 9. Comparar la resistencia de cada material ensayado, según el material ¿porque dio mayor la resistencia en una sección que otra?, según sus conocimientos ¿si debiera dar así y por qué? 10. En que aplicación usaría los materiales ensayados para cada sección circular y cuadrada. CALCULOS BARRA de acero cilindrica 50 CM DATOS INICIALES LONGITUD (CM) LONGITUD CALIBRADA (CM) DIAMETRO (MM) AREA (cm^2) DISTANCIA CALIBRADA (MM)

50 cm 25cm 12.66 mm 125,88 20 cm

DATOS FINALES FUERZA MAXIMA (N)

2923,263672

Límite de proporcionalidad: 14303.812 N/m Límite elástico: 17048.7153 N/m Universidad de la Guajira Facultad de ingeniería – programa de Ingeniería Mecánica

Página 8

Escriba aquí la ecuación.

Esfuerzo último: 23138.6798 N/m 𝑓=

1 𝐹𝐿3 1 2923.263672 ∗ 2003 ∗ = ∗ = 1.000231 48 𝐸𝐼 48 386288.4775 ∗ 1260.97 𝜋 ∗ 𝐷4 𝐼= = 1260.97𝑚𝑚4 64 𝜎=

𝑀 ∗ 𝑐 23138.6798 ∗ 6.33 = = 116.1549 𝐼 1260.97

𝑬=

𝜎 23138.6798 = = 386288.4775 𝜀 0.0599

𝜎𝑓 =

𝑀 23138.6798 = = 116.1549 1260.97 𝑆 6.33

ACERO - CILINDRICA 25000

20000

15000

10000

5000

0 0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

BARRA de acero cuadrada 50 CM DATOS INICIALES LONGITUD (CM) LONGITUD CALIBRADA (CM) DIAMETRO (MM) AREA (cm^2)

50 cm 25 cm

Base 12.6mm

Altura

12.67mm

159,64

Universidad de la Guajira Facultad de ingeniería – programa de Ingeniería Mecánica

Página 9

Escriba aquí la ecuación.

DISTANCIA CALIBRADA (MM)

200 mm

DATOS FINALES FUERZA MAXIMA (N)

3815,077881

Límite de proporcionalidad: 14909.437 N/m Límite elástico: 18149.4376 N/m Esfuerzo último: 23898.00727 N/m 1 𝐹𝐿3 1 3815.077881 ∗ 2003 𝑓= ∗ = ∗ = 0.55441 48 𝐸𝐼 48 537033.8712 ∗ 2135.596221 𝐼= 𝜎=

𝑏 ∗ ℎ3 = 2135.596221𝑚𝑚4 12

𝑀 ∗ 𝑐 23898.00727 ∗ 6.335 = = 70.8907 𝐼 2135.596221

𝑬=

𝜎 23898.00727 = = 537033.8712 𝜀 0.0445

𝜎𝑓 =

𝑀 23898.00727 = = 70.8907 2135.596221 𝑆 6.335

ACERO - CUADRADA 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

Universidad de la Guajira Facultad de ingeniería – programa de Ingeniería Mecánica

0.03

0.035

0.04

0.045

0.05

Página 10

Escriba aquí la ecuación.

BARRA de Madera cilindrica 50 CM DATOS INICIALES 50 cm

LONGITUD (CM) LONGITUD CALIBRADA (CM) DIAMETRO (MM) AREA (MM^2) DISTANCIA CALIBRADA (MM)

25 cm 20.5766 mm 332,534 20 cm

DATOS FINALES FUERZA MAXIMA (N)

1728,711548

Esfuerzo último: 5222.432818 N/m 1 𝐹𝐿3 1 1728.711548 ∗ 2003 𝑓= ∗ = ∗ = 0.1026 48 𝐸𝐼 48 319044.0966 ∗ 8799.6289 𝐼= 𝜎=

𝜋 ∗ 𝐷4 = 8799.6289𝑚𝑚4 64

𝑀 ∗ 𝑐 5222.432818 ∗ 10.2883 = = 6.105934 𝐼 8799.6289 𝑬=

𝜎 5222.432818 = = 319044.0966 𝜀 0.016369

𝜎𝑓 =

𝑀 5222.432818 = = 6.1059 8799.6289 𝑆 10.2883

Universidad de la Guajira Facultad de ingeniería – programa de Ingeniería Mecánica

Página 11

Escriba aquí la ecuación.

MADERA - CILINDRICA 6000 5000 4000 3000 2000 1000

0 0

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

0.014

0.016

0.018

BARRA de Madera cuadrada 50 CM DATOS INICIALES LONGITUD (CM) LONGITUD CALIBRADA (CM) DIAMETRO (MM) AREA (cm^2) DISTANCIA CALIBRADA (MM)

50 cm 25 cm

Base

20.59mm

Altura

21.0mm

432,39 200 mm

DATOS FINALES FUERZA MAXIMA (N)

1731,881104

Esfuerzo último: 4005.368079 N/m 𝑓=

1 𝐹𝐿3 1 1731.881104 ∗ 2003 ∗ = ∗ = 0.05 48 𝐸𝐼 48 363279.7454 ∗ 15890.3325 𝑏 ∗ ℎ3 𝐼= = 15890.3325𝑚𝑚4 12

Universidad de la Guajira Facultad de ingeniería – programa de Ingeniería Mecánica

Página 12

Escriba aquí la ecuación.

𝜎=

𝑀 ∗ 𝑐 4005.368079 ∗ 10.5 = = 2.64666 𝐼 15890.3325

𝑬=

𝜎 4005.368079 = = 363279.7454 𝜀 0.011025575

𝜎𝑓 =

𝑀 4005.368079 = = 2.64666 15890.3325 𝑆 10.5

MADERA - CUADRADA 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

0 0

0.002

0.004

0.006

0.008

Universidad de la Guajira Facultad de ingeniería – programa de Ingeniería Mecánica

0.01

0.012

0.014

0.016

Página 13