Informe Final De Ingenieria De Materiales.docx

Informe de las pruebas de tracción, flexión y compresión en el laboratorio

FUERZA DE TRACCIÓN Equipo de tracción Una estructura está sometida a un esfuerzo de tracción cuando se aplican dos fuerzas o cargas de sentido opuesto, que tienden a deformar la estructura por alargamiento. Lógicamente, se considera que las tensiones que tiene cualquier sección perpendicular a dichas fuerzas son normales a esa sección, y poseen sentidos opuestos a las fuerzas que intentan alargar el cuerpo. Un cuerpo sometido a un esfuerzo de tracción sufre deformaciones positivas (estiramientos) en ciertas direcciones por efecto de la tracción. Sin embargo el estiramiento en ciertas direcciones generalmente va acompañado de acortamientos en las direcciones

transversales; así si en un prisma mecánico la tracción produce un alargamiento sobre el eje "X" que produce a su vez un encogimiento sobre los ejes "Y" y "Z".

TIEMPO- FUERZA 27 26 25 24 23 22 21 20 19 1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70

27

FUERZA

26 25 24 23 22 21 20 19 1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70

FUERZA DE COMPRESIÓN Compresión Una estructura está sometida a un esfuerzo de compresión cuando

sufre dos fuerzas o cargas de sentido opuesto que tienden a deformar la estructura por aplastamiento. Fuerza Axial Una fuerza axial es una fuerza que actúa directamente sobre el centro axial de un objeto en la dirección del eje longitudinal. Estas fuerzas pueden ser de compresión o de tensión, dependiendo de la dirección de la fuerza. Cuándo una fuerza axial actúa a lo largo del eje longitudinal y este eje pasa por el centro geométrico del objeto, será además una fuerza concéntrica; en caso contrario será una fuerza excéntrica. Las fuerzas perpendiculares al eje longitudinal del objeto se denominan normalmente como fuerzas verticales. Una de las partes importantes al analizar una fuerza axial es el concepto de centro geométrico y de centro axial. El centro geométrico es un punto dentro del espacio delimitado por la forma del objeto y que es el centro perfecto de su masa, en otras palabras, desde este punto encontraremos la misma cantidad de masa del objeto en cualquier dirección.

TIEMPO - FUERZA 25.000

TIEMPO

20.000 15.000 10.000 5.000 -

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

25

30

FUERZA FUERZA

TIEMPO

TIEMPO - POSICION 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0

5

10

15

POSICION POSICION

20

FUERZA

FUERZA - POSICION 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

POSICION POSICION

Fuerza Axial Una fuerza axial es una fuerza que actúa directamente sobre el centro axial de un objeto en la dirección del eje longitudinal. Estas fuerzas pueden ser de compresión o de tensión, dependiendo de la dirección de la fuerza. Cuándo una fuerza axial actúa a lo largo del eje longitudinal y este eje pasa por el centro geométrico del objeto, será además una fuerza concéntrica; en caso contrario será una fuerza excéntrica. Las fuerzas perpendiculares al eje longitudinal del objeto se denominan normalmente como fuerzas verticales. Una de las partes importantes al analizar una fuerza axial es el concepto de centro geométrico y de centro axial. El centro geométrico es un punto dentro del espacio delimitado por la forma del objeto y que es el centro perfecto de su masa, en otras palabras, desde este punto encontraremos la misma cantidad de masa del objeto en cualquier dirección.

Esfuerzos Unitarios de Tracción y Compresión de los Materiales Las cargas que soportan las estructuras generan fuerzas internas en la propia estructura (tensiones), que tienden a deformarlas y/romperlas. A estas fuerzas

deformantes producidas por las cargas se les llaman esfuerzos.

FUERZA DE FLEXIÓN

Equipo de flexión 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.

Flexión en vigas y arcos Las vigas o arcos son

elementos

estructurales

pensados

para

trabajar

predominantemente en flexión. Geométricamente son prismas mecánicos cuya rigidez depende, entre otras cosas, del momento de inercia de la sección transversal de las vigas. Existen dos hipótesis cinemáticas comunes para representar la flexión de vigas y arcos: 

La hipótesis de Navier-Euler-Bernoulli. En ella las secciones transversales al eje baricéntrico se consideran en primera aproximación indeformables y se mantienen perpendiculares al mismo (que se curva) tras la deformación.



La hipótesis de Timoshenko. En esta hipótesis se admite que las secciones transversales perpendiculares al eje baricéntrico pasen a formar un ángulo con ese eje baricéntrico por efecto del esfuerzo cortante.



TIEMPO - FUERZA 70 60

TIEMPO

50 40

30 20 10 0 0

10

20

30

40 FUERZA FUERZA

50

60

70

TIEMPO - POSICION 25

TIEMPO

20 15 10 5 0 0

10

20

30

40

50

60

70

50

60

70

POSICION POSICION

FUERZA - POSICION 25

FUERZA

20 15

10 5 0 0

10

20

30

40

POSICION POSICION

Conclusión

Analizar

una

estructura

es

fundamental

para

conocer

el

comportamiento de esta frente a las diferentes solicitaciones tanto estáticas como dinámicas. Frente a estas solicitaciones las estructuras sufren pequeñas deformaciones internas, tanto en los nudos como en la viga misma, siempre que los apoyos o la viga misma permita alguna deformación. El conocer estos comportamientos permite saber si la deformación será resistida por la estructura y así no falle.