Actividad No 2 1902677 - luis ramirez

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U N I V E R S I D A D A U T Ó N O M A DE N U E V O L E Ó N 
 
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA 
 
 
Laboratorio de Mecánica de Materiales 
Actividad No.2 
Grupo:407 
 
 
 
Cd. Universitaria a de 2021 
 
LM-TASKS 
1902677 Jose Luis Estrada Montoya 
 
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Grafica Esfuerzo Deformación 
 
1. Ensayo de Tensión. 
Las propiedades mecánicas de un material indican el comportamiento del material cuando se somete a una fuerza 
externa, como el estiramiento del material bajo la acción de una fuerza externa. De todas las pruebas mecánicas que 
se pueden realizar en materiales, las pruebas de tracción pueden ser el tipo de prueba más básico. 
Las pruebas de tracción son simples, relativamente económicas y completamente estandarizadas (estandarizadas). En 
esta prueba, el material se somete a tracción, es decir, se aplican una o más fuerzas externas en un intento de estirar el 
material hasta que alcanza su punto de rotura. Antes de iniciar el ensayo de tracción, se debe realizar la medición del 
tamaño correspondiente de la muestra. Este procedimiento de medición se lleva a cabo con mucho cuidado, y el 
calibrador y la regla deben usarse correctamente para obtener el valor de nuestra probeta. Para medir nuestras 
muestras, usaremos las unidades métricas internacionales (SI) y expresaremos estas medidas en milímetros (mm). Es 
muy importante tener mucho cuidado al realizar estas mediciones, ya que luego de someter la muestra a la prueba de 
esfuerzo, se realizará una comparación final en cuanto a la longitud y diámetro de la muestra. En la misma muestra, 
marque dos puntos en la longitud de la línea recta que se utilizará para la medición final. 
Luego, con la ayuda del jefe de laboratorio o del profesor, calibramos y programamos el software universal de la 
máquina para poder realizar ensayos de tracción según los parámetros establecidos. Las máquinas de uso general 
aplican deformación moviendo el contrapunto a una velocidad seleccionable. La celda de carga conectada a la 
mordaza fija proporciona una señal que indica la carga aplicada en toneladas de fuerza (Tf) o algún otro sistema de 
carga. 
 
Para probar muestras rectangulares, utilizamos varias abrazaderas de cuña mecánicas, incluidas abrazaderas 
manuales, neumáticas e hidráulicas con mordazas planas dentadas. Para probetas redondas, se recomienda utilizar 
mordazas en forma de V dentadas o roscadas de acuerdo con la geometría del extremo de la probeta. ASTM 
International es una de las organizaciones de desarrollo de normas voluntarias más grandes del mundo. Un estándar 
es un documento que ha sido desarrollado y establecido a través de los principios de consenso de ASTM y que cumple 
con los requisitos de procedimientos y regulaciones. Los estándares completos de consenso se desarrollan con la 
participación de interesados con un interés en su desarrollo y uso. En el caso de las pruebas de tensión la norma más 
usada es la ASTM E8 que describe los métodos de ensayo para determinar la resistencia en el límite 
elástico, alargamiento al límite elástico, resistencia a la tracción, alargamiento y reducción del área de productos de 
metal. 
Se aplica a materiales metálicos en cualquier forma, incluyendo: hoja, placa, alambre, varilla, barra, tubería y tubo. 
Para cada uno de estos tipos de muestras, la norma define convenientes geometrías y dimensiones, que requieren 
soluciones específicas de agarre que son esenciales para realizar un ensayo con éxito. La norma europea ISO 6892-1 
se lanzó en septiembre de 2009 y reemplazó la norma EN 10002-1: 2001. 
Las probetas utilizadas son de tipo cilíndrico, esto es, con sección transversal circular, y de radio continuo entre las 
secciones de agarre. Antes de la realización de ninguna medida se pulen las probetas para eliminar las estrías 
producidas por el mecanizado (torneado en este caso). 
Esto es importante ya que la rugosidad superficial afecta de manera importante a los ensayos de fatiga. La rugosidad 
superficial obtenida tras el pulido se ha indicado ya anteriormente. Una vez que las piezas están listas para ensayar se 
mide el diámetro en el punto donde éste es menor, la longitud de la zona de radio constante y se comprueba que el 
radio de curvatura sea mayor o igual que el especificado. 
Una probeta es el elemento que será sometido a un ensayo mecánico para conocer las propiedades mecánicas de 
los materiales. La probeta puede ser una pieza, un modelo a escala de una pieza o un trozo del material mecanizado. Y 
existen diferentes modelos siguiendo ciertas normas establecidas: 
Probetas proporcionales, estas probetas de ensayo cuya longitud inicial se relaciona con el área inicial de la sección 
transversal Lo = K A0, son llamadas Probetas Proporcionales. El valor adoptado internacionalmente para K es 5.65. La 
longitud calibrada inicial no puede ser menor a 20mm. Cuando el área transversal de la probeta es demasiado 
pequeña es necesario un valor de K más alto, de 11.3. 
Probetas maquinadas: estas probetas de ensayo maquinadas deben tener una curva de transición entre los agarres 
de las mordazas y la longitud paralela si estas son de diferentes dimensiones. Los extremos de agarre pueden ser de 
cualquier forma siempre y cuando se adapten a las mordazas de la máquina. La longitud libre de las mordazas 
siempre debe ser mayor que la longitud inicial calibrada. 
Las partes principales se describen: 
L: longitud total 
Lo: longitud recta 
Lr: longitud del extremo 
d: diámetro de la muestra de los extremos 
do: diámetro de la muestra en la región del ensayo 
Una vez definido las probetas y realizado el ensayo de tensión el resultado de este será la fractura del material en 
donde en general las fracturas que sufre un material se puede clasificar en dos tipos: la fractura dúctil y la fractura 
frágil, en algunas ocasione ambas fracturas pueden ocurrir en el mismo material. 
Una fractura dúctil ocurre después de un material es sometido a una deformación plástica excesiva, esto quiere decir 
que esta fractura aparece en aquellos materiales que tienen una zona de deformación plástica. Las características de 
una fractura dúctil son: formación de cuello de botella en el área fracturada, deformación plástica permanente, 
elongación del material y la reducción del área transversal. 
Una fractura frágil es aquella que ocurre antes o durante el momento en el que se presenta una deformación 
plástica. Este tipo de fractura se presenta principalmente en aquellos materiales no cristalinos en presencia de 
temperaturas muy bajas, la forma en que se presenta una fractura frágil se puede definir en dos pasos: el inicio de la 
fractura a nivel intragranular y propagación de la fractura. 
Superficies dejadas por diferentes tipos de fractura. 
a) Fractura dúctil, 
b) Fractura moderadamente dúctil 
c) Fractura frágil sin deformación plástica 
 
 
2. Bitácora 
La bitacora o informe de la prueba mecánica se utiliza para registrar información sobre el proceso realizado anotando 
los materiales utilizados en la prueba,las medidas iniciales y finales y los estándares utilizados para realizar la 
prueba. Cómo se verán afectadas las muestras, las características de las máquinas utilizadas, el orden de estos datos y 
el log nos permite organizar con precisión la información para que podamos expresar con mayor facilidad los 
resultados obtenidos. 
Primero describiremos el tipo de prueba, en este caso será una prueba de tracción, y luego definiremos la norma que 
trabajaremos bajo ASTM, DIN, ISO o alguna otra norma que nos permita controlar la prueba. utilizará, puede ser 
elastómero, cerámica, acero, etc. 
Por ultimo al realizar la tabla se toman los datos de desplazamiento esto se refiere a que tanto se deformo la probeta 
desde su medida inicial hasta su fractura, en la parte de la carga se anota la fuerza aplicada a la probeta durante todo 
el proceso de tensión, la manera en que se elabora es graficando estos dos parámetros en Excel sin embargo antes de 
realizar la gráfica se debe sacar los valores unitarios de estos ya que si graficamos los datos medidos directamente la 
gráfica que se nos mostrara solo servirá para esa provea en específico y si tenemos otra probeta del mismo material 
que el analizado, pero distintas medidas las gráficas que se obtuvo primeramente ya no servirá para la segunda 
probeta, es por eso que se deben de obtener los valores unitarios para que de esa forma la gráfica sea aplicada a 
cualquier otra probeta, las fórmulas que se usan son: σ = P/Ai para el esfuerzo unitario y ε = δ/Lr para la 
deformación. 
3. Grafica Esfuerzo Deformación 
A continuación, esta grafica es la interpretación de los datos obtenidos durante el ensayo de tensión la cual nos 
muestra las características del material, existen diferentes graficas que nos pueden resultar dependiendo de que 
material estamos analizando y son las siguientes: 
 
Grafica esfuerzo-deformación de los materiales frágiles. Grafica esfuerzo-deformación de materiales dúctiles. 
 
Grafica esfuerzo-deformación de los elastómeros. Grafica esfuerzo-deformación de acero bajo carbono. 
Analizando un diagrama esfuerzo-deformación 
a) Límite de proporcionalidad: Se observa que va desde el origen O hasta el punto llamado límite de proporcionalidad, es 
un segmento de recta rectilíneo, de donde se deduce la tan conocida relación de proporcionalidad entre la tensión y la 
deformación enunciada en el año 1678 por Robert Hooke. Cabe resaltar que, más allá la deformación deja de ser 
proporcional a la tensión. 
b) Limite de elasticidad o limite elástico: Es la tensión más allá del cual el material no recupera totalmente su forma 
original al ser descargado, sino que queda con una deformación residual llamada deformación permanente. 
c) Punto de fluencia: Es aquel donde en el aparece un considerable alargamiento o fluencia del material sin el 
correspondiente aumento de carga que, incluso, puede disminuir mientras dura la fluencia. Sin embargo, el fenómeno de la 
fluencia es característico del acero al carbono, mientras que hay otros tipos de aceros, aleaciones y otros metales y 
materiales diversos, en los que no manifiesta. 
d) Esfuerzo máximo: Es la máxima ordenada en la curva esfuerzo-deformación. 
e) Esfuerzo de Rotura: Verdadero esfuerzo generado en un material durante la rotura. 
 
f) Zona elástica: Es la zona donde al cesar la fuerza aplicada al material este vuelve a sus dimensiones iniciales. 
g) Zona plástica: Es la zona donde al deformarse el material este permanece así y ya no vuelve a sus dimensiones 
iniciales. 
4. Ejercicio de Graficación Esfuerzo Deformación en Excel. 
 
 
Bitácora del Ensayo Estático de Tensión. 
 
Material: Acero 
Estandar: ASTM E8 v= 5 mm/min 
Li = 100 mm 
Di = 10 mm 
Ai = 78.53975 mm2 
 
No. Carga Desplazamiento Deformacion Esfuerzo 
Ctvo. P (N)  (mm)  (mm/mm)  (MPa) 
1 0 0 0 0 
2 3900 0.0213 0.000213 49.65638419 
3 6310 0.0286 0.000286 80.34148313 
4 10340 0.0559 0.000559 131.6530801 
5 14040 0.0853 0.000853 178.7629831 
6 16590 0.097 0.00097 211.2306189 
7 19140 0.1019 0.001019 243.6982547 
8 22160 0.1347 0.001347 282.1501214 
9 24250 0.149 0.00149 308.7608504 
10 26400 0.1588 0.001588 336.1355237 
11 27940 0.1924 0.001924 355.7434293 
12 29690 0.2165 0.002165 378.0251401 
13 31770 0.2646 0.002646 404.508545 
14 27870 0.2887 0.002887 354.8521608 
15 27400 0.457 0.00457 348.8679299 
16 27140 0.7216 0.007216 345.5575043 
17 26730 0.89 0.0089 340.3372178 
18 27540 1.0825 0.010825 350.6504668 
19 27070 1.3471 0.013471 344.6662359 
20 27210 1.6598 0.016598 346.4487728 
21 27340 1.9966 0.019966 348.1039856 
22 27540 2.165 0.02165 350.6504668 
23 27540 2.5739 0.025739 350.6504668 
24 27750 2.622 0.02622 353.3242721 
25 27010 2.7663 0.027663 343.9022915 
26 26810 2.9828 0.029828 341.3558103 
27 27950 3.055 0.03055 355.8707533 
28 29290 3.4158 0.034158 372.9321777 
29 32790 5.8935 0.058935 417.4955994 
30 35220 9.3574 0.093574 448.4353464 
31 36370 12.7491 0.127491 463.0776136 
32 36710 15.2509 0.152509 467.4066317 
33 36920 18.6907 0.186907 470.080437 
34 36920 21.2646 0.212646 470.080437 
35 36460 22.9725 0.229725 464.2235301 
36 34920 25.5223 0.255223 444.6156246 
37 32240 26.8694 0.268694 410.492776 
38 28540 28.0241 0.280241 363.382873 
39 23440 29.1546 0.291546 298.4476014 
 
 
 
 
 
 
 
 
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35
Es
fu
e
rz
o
 N
o
rm
al
 (
p
si
)
Deformación Unitaria (pulg/pulg)
Ensayo de Tracción
Series2
Series1
Material: Acero 
Estandar: ASTM E8
Li= 100 mm
Lr= 100 mm
Di= 10 mm 
 
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35
Es
fu
er
zo
 N
o
rm
al
 (
p
si
)
Deformacion unitaria (pulg/pulg)
Ensayo de Traccion. 
Series1
Material: Acero 
Estandar: ASTM E8
Li= 100 mm
Lr= 100 mm
Di= 10 mm 
Referencias. 
• Ensayo De Tensión | Aceros Levinson. (2020, 13 julio). Aceros Levinson | Aceros | Plásticos | 
Metales. https://www.aceroslevinson.com/2020/07/ensayo-de-tension/ 
• Ensayo de tensión: cómo se realiza, propiedades, ejemplos. (2020, 25 mayo). Lifeder. 
https://www.lifeder.com/ensayo-de-tension/ 
• Diagrama esfuerzo deformación. (2021, 12 agosto). Deingenierias.com. 
https://deingenierias.com/el-acero/diagrama-esfuerzo-deformacion/ 
• Hooke, A. (2020, 19 agosto). Diagrama Esfuerzo – Deformación Unitaria. Academia Hooke. 
https://academiahooke.com/diagrama-esfuerzo-deformacion-unitaria/ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.aceroslevinson.com/2020/07/ensayo-de-tension/
https://www.lifeder.com/ensayo-de-tension/
https://deingenierias.com/el-acero/diagrama-esfuerzo-deformacion/
https://academiahooke.com/diagrama-esfuerzo-deformacion-unitaria/