Tension O Deformacion.docx

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO.

FACULTAD DE MECÁNICA ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

Resistencia de Materiales Tema: Tensión - Deformación Nombre: Cristhian Ilbay (2282) Docente: Ing. Santiago Choto Fecha de entrega: 2 019 - 03 - 13

Período lectivo: Marzo – Julio 2019

TENSIÓN Es el cociente entre la fuerza de tracción aplicada en la dirección del eje longitudinal, y la sección transversal de la pieza. Sus unidades en el SI N/m2 que es igual a Pascal. σ = F/ Ao Al aplicar la fuerza de tracción se produce una deformación en la pieza que es igual al cociente entre la diferencia de longitudes final y primitiva, y la longitud original. Ԑ = (l – l0) / l0 Es un coeficiente adimensional y se puede expresar en forma de porcentaje, multiplicando el cociente anterior, por 100. Ensayo de Tracción: Una probeta de forma y dimensiones conocidas, se somete a una fuerza uniaxial de tracción, hasta su rotura. Las normas que normalizan las probetas son: -

UNE 7282 para su preparación.

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UNE 7262 – 73, para las tolerancias en su mecanizado.

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UNE 7010, recomienda como medidas: S0 =150 mm2, D0 =13,8 mm, l0 = 100 mm.

Las probetas pueden ser cilíndricas o planas. Las primeras son para forjados, barras, redondos. Las planas son para planchas. Las máquinas sujetan la probeta por las mordazas, y detectan las fuerzas aplicadas y las deformaciones producidas. Todo ello, queda registrado gráficamente. Diagrama de Tracción. En los diagramas de tracción, pueden diferenciarse claramente dos zonas: una donde las deformaciones son proporcionales a las fuerzas aplicadas, y otro, donde a pequeños incrementos de fuerza, siguen grandes deformaciones.

En el eje x se representan las deformaciones y en el eje y se representan las tensiones. Zona elástica (OE): Se caracteriza porque en ella, al cesar la tensión aplicada, el material recupera su forma original. Dentro de la zona elástica, hay dos subzonas: -

Zona de proporcionalidad (OP): es donde se debe intentar que trabajen los materiales en ella, las deformaciones son proporcionales a las fuerzas aplicadas, resultando σ = cte*Ԑ.

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Zona no proporcional (PE): el material sigue teniendo comportamiento elástico, pero ya no se puede decir que su deformación sigue una función lineal, no se puede controlar o predecir la deformación del material en función de la fuerza aplicada.

Zona plástica (ES): En la cual, al rebasar el límite elástico, aunque cese la fuerza, la deformación es permanente. Dentro de la zona plástica hay dos zonas diferenciadas: -

Zona límite de rotura (ER): con pequeñas variaciones de tensión, obtenemos grandes deformaciones permanentes. El límite de esta zona, es el punto R, llamado límite de rotura, y a la tensión que se aplica en dicho punto, se la conoce como tensión de rotura, σR = tensión de rotura y aunque no se produzca una fractura visual, el material, está roto.

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Zona de rotura (RS): superado el punto R, aunque la tensión se mantenga constante, o incluso se reduzca, el material sigue deformándose progresivamente, hasta alcanzar la rotura física, en el punto S.

Para el caso particular del acero por encima del límite elástico, existe una zona, donde se produce un alargamiento muy rápido, sin apenas variar la tensión aplicada y el material fluye sin una causa o fuerza aparente a este fenómeno se conoce como fluencia. El punto F, donde comienza el fenómeno, se conoce como límite de fluencia, y la tensión a la que ocurre, como tensión de fluencia, σF.

LEY DE HOOKE. Las deformaciones producidas en un elemento resistente son directamente proporcionales a las tensiones que las producen.

Tenemos que: F/Δl = constante y tg α = constante

Aplicado al diagrama σ - Ԑ, σ/Ԑ = constante = E donde E, se conoce como módulo elástico o módulo de Young, que representa la pendiente de la curva tensión/deformación, en la región elástica. Si sustituimos en la expresión el valor de σ = F/A0 y Ԑ = Δl/l0, resulta: E = Fl0 / A0Δl Así, se obtiene la ecuación fundamental de la tracción. La ley de Hooke para tracción dice que los alargamientos unitarios, son proporcionales a las tensiones que los producen, siendo la constante de proporcionalidad el módulo elástico o módulo de Young. TENSIONES MÁXIMAS DE TRABAJO. A la hora de diseñar piezas se deben tomar en cuenta las deformaciones según los diagramas de deformación. Para trabajar en zonas de seguridad, sin sobredimensionar en exceso las piezas, la normativa define una tensión máxima de trabajo, σt, que se definen como el límite de carga al que se puede someter una pieza o elemento simple de una estructura y es inferior a la tensión correspondiente al límite de proporcionalidad. Y se calcula con las siguientes expresiones: σt = σf / n o σt = σr / n; donde n es el coeficiente de seguridad y la elección de la fórmula, depende del destino de la pieza, y de la normativa vigente.

BIBLIOGRAFÍA 1. Xunta de Galicia. https://www.edu.xunta.gal. [En línea] [Citado el: 12 de Marzo de 2019.] https://www.edu.xunta.gal/centros/iesarcebispoxelmirez/aulavirtual2/pluginfile.php/8778/mod_res ource/content/0/TEC_II_Ensayos.pdf.