LABORATORIO MATERIALES

Vista previa del material en texto

SISTEMA INTEGRAL DE LABORATORIOS DE LA UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA
PRESENTA
JOSE VICTOR CARRILLO SOTO
LEINER DAVID VIZCAINO CARO
SEBASTIAN MOISES VIAÑA ROSADO
 
DOCENTE
ING. ADUAR JOSE CAMARGO MEDINA
ASIGNATURA DE MATERIALES DE INGENIERIA
UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA
FACULTAD DE INGENIERIAS
PROGRAMA DE MECANICA
Contenido
1.	GENERALIDADES	3
DEFINICIÓN DE FLEXIÓN	3
ENSAYO DE FLEXIÓN	3
FLEXIÓN EN VIGAS	4
ANGULO DE FLEXIÓN	7
PROBETAS	8
2.	OBJETIVO DE LA PRÁCTICA.	9
3.	MATERIALES	9
4.	PROCEDIMIENTO	12
5.	ANEXOS	12
6.	BIBLIOGRAFÍAS	13
1. GENERALIDADES 
DEFINICIÓN 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, a flexión. 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.
ENSAYO DE FLEXIÓN 
La resistencia a la flexión de un material es su resistencia a ser doblado. Se mide como la resistencia de un material a la ruptura bajo un esfuerzo de flexión aplicado en el centro de una probeta rectangular soportada en ambos extremos. Los métodos ASTM D790 y D650 utilizan una probeta moldeada o mecanizada con un espacio (entre los soportes) de al menos 16 veces su espesor.
La muestra generalmente mide 12.7 mm x 12.7 cm y su espesor puede variar de 1.54 a 6.35 mm. La carga o fuerza se aplica a proporciones que son definidas por el tamaño de la muestra hasta que ocurre la fractura o hasta que la tensión en las fibras externas alcanza el 5 por ciento. La mayoría de los termoplásticos no se rompen en esta prueba, por lo que la resistencia a la flexión es el estrés de flexión con una tensión del 5 por ciento. En los materiales plásticos, el valor de resistencia a la flexión suele ser más alto que el valor de resistencia directa a la tensión.
El módulo de flexión es la relación, dentro del límite elástico, del estrés a la tensión correspondiente. El módulo de flexión es el medio principal para medir la rigidez de un material. Se calcula trazando una tangente a la porción en línea inicial más inclinada de la curva carga-deformación y calculando la siguiente ecuación: EB=L3m/4bd3
Donde EB es el módulo, b es el ancho de la muestra, d es la profundidad, m es la pendiente de la tangente, y L es el lapso en pulgadas.
FLEXIÓN EN VIGAS
Son elementos estructurales muy usados en las constricciones para soportar cargas o darle estabilidad a las mismas, para diseñarlas es necesario conocer las fuerzas perpendiculares a los ejes y que se ejerce a lo largo de su longitud.
Es importante estudiar las deflexiones cuando:
· Las estructuras son metálicas 
· En sistemas de tuberías 
· Ejes/árboles para maquinas 
Podrá ser afectada de acuerdo a ciertos factores tales como:
· distancia entre apoyos 
· Materiales de la viga 
· La carga aplicada 
· Propiedades geométricas de las vigas 
· Tipos de vinculación (apoyos)
Las vigas pueden ser:
· ISOSTATICAS o estáticamente determinadas: Son aquellas en las que las reacciones en los apoyos se pueden calcular utilizando las Ecuaciones Fundamentales de la Estática y pueden ser: apoyadas o en voladizo: 
   
· HIPERESTATICAS o estáticamente indeterminadas: Son aquellas en las que las reacciones en los apoyos plantean más incógnitas que las que permiten resolver las Ecuaciones Fundamentales de la Estática. Para su resolución se necesitan, además de dichas ecuaciones otras basadas en la deformación de la viga y pueden ser: apoyadas y empotradas, empotradas y continuas.
El elemento de la viga mostrada en la figura, se deforma de tal manera que cualquier punto en una sección transversal entre apoyos se desplaza prácticamente a las cargas. Estos desplazamientos se denomina las deflexiones o flechas del momento. Al estar las cargas ubicadas en el Eje Principal de inercia, hace que las secciones transversales se desplacen verticalmente.
Antes de aplicar las cargas, la superficie neutra se encuentra ubicada en un plano horizontal; luego de aplicadas las cargas la superficie neutra se transforma en una curva.
Como las deformaciones verticales, en la sección transversal son sensiblemente menores a las deformaciones longitudinales, en todos los puntos de la sección transversal tiene prácticamente el mismo desplazamiento vertical.
Por lo tanto, el desplazamiento de la superficie neutra permite representar el desplazamiento de todo elemento.
ANGULO DE FLEXIÓN 
Se denomina ángulo de flexión al ángulo que forma la línea de una poligonal, con la prolongación de la línea o segmento anterior. El ángulo se mide siempre desde la prolongación de la línea anterior hasta la línea. Se llama flexión positiva o derecha cuando al ángulo se mide en sentido horario y negativo cuando el ángulo se mide en sentido contra horario.
 
PROBETAS
El estándar ASTM D143 recomienda usar piezas pequeñas y limpias de madera de 2x 2 x 30 pulg. (50x50x760mm). Sobre un claro (vuelo, vano) de 28 pulg. medidos con una precisión de ± 0.3%, y recortados en la forma mostrada en las figuras, con el propósito de producir un plano de falla por cizalle de 2x2 pulg. No deben presentar fallas ni defectos.
La probeta debe tener su eje longitudinal paralelo a la dirección de la fibra con dos de caras opuestas paralelas a los anillos de crecimiento. 
En caso de probetas de acero, debe tomarse especial atención de no cargarla de manera que aparezcan en ella esfuerzos mayores a los de fluencia.
Teniendo en cuenta las grandes variaciones que puedan presentar las fundiciones en las distintas coladas y según sus elementos componentes, las normas indican la forma correcta de extraer las muestras que se utilizaran en las experiencias; es así que tenemos las fundidas con la pieza; para lo cual se preparan los que estarán dispuestos en condiciones tales que se evite la acumulación de impurezas en ellos y que la solidificación se realice en idénticas que la de toda la masa metálica.
Según normas DIN: probetas de acero, diámetro= 13mm; L= 300mm; luz entre apoyos = 260mm; diámetro de los rodillos de carga y apoyo= 25.4mm (1”).
2. OBJETIVO DE LA PRÁCTICA. 
La realización de esta práctica tiene como objetivos que el alumno compruebe experimentalmente:
· La validez de la utilización de la ecuación diferencial de la elástica en la obtención de vigas
· sometidas a flexión.
· La validez de despreciar el efecto del cortante en los casos de vigas largas.
· Análisis de resultados
· Comportamiento de materiales (comparación) a base del análisis de los resultados
· Diagrama esfuerzo/ deformación
· Diagnóstico del análisis de propiedades mecánicas a partir de los datos obtenidos
· Utilización de los datos a nivel industrial.
· Manejo de normas ASTM y NTC
3. MATERIALES
-Maquina Universal de Ensayos.
- Calibrador vernier o pie de rey: Para tomar las medidas de las probetas con las que se realiza el
ensayo. 
- Muestras de materiales o probetas.
4. PROCEDIMIENTO 
I. Tomar las dimensiones iníciales de las probetas: longitud, diámetro de la probeta, diámetro de los cilindros de apoyo, zona calibrada y anotarlas.
II. Familiarizarse con la maquina universal e instrumentos de ensayo, y se colocan los aditamentos correspondientes para sujetarla probeta.
III. Se procede a bajar la máquina para colocar la probeta en el lugar indicado, asegurando que este lo más centrada posible en la base.
IV. Se manipula el software, seleccionando la plantilla correspondiente al ensayo y se digitan todos los datos necesarios para realizar el ensayo.
V. Se procede a bajarel punzón hasta que casi esté a punto de tocar la probeta.
VI. Se da inicio al ensayo, dando clic en test y se deja avanzar el ensayo.
5. ANEXOS 
	ENSAYO
	 
	ACERO INOXIDABLE CIRCULAR
	 
	DATOS INICIALES
	 
	 
	 
	LONGITUD(CM)
	39,8
	LONGITUD CALIBRADA(CM)
	18cm
	DIAMETRO(MM)
	19,31
	ARIA(MM^2)
	292,85
	DISTANCIA CALIBRADA MM
	180
	 
	 
	DATOS FINALES
	 
	 
	 
	FUERZA MAXIMA(N)
	21058.86
	FLECHA (MM)
	69,94
	ENSAYO
	 
	ACERO AL CARBONO CUADRADA
	 
	DATOS INICIALES
	 
	  
	 
	LONGITUD(CM)
	31
	LONGITUD CALIBRADA(CM)
	18cm
	DIAMETRO(MM)
	37,8
	ARIA(MM^2)
	89,3025
	DISTANCIA CALIBRADA MM
	180
	 
	 
	DATOS FINALES
	 
	 
	 
	FUERZA MAXIMA(N)
	2190.99N
	FLECHA (MM)
	30.63
	ENSAYO
	 
	BRONCE CIRCULAR
	 
	DATOS INICIALES
	 
	 
	 
	LONGITUD(CM)
	31,9
	LONGITUD CALIBRADA(CM)
	18cm
	DIAMETRO(MM)
	19,1
	ARIA(MM^2)
	286,52
	DISTANCIA CALIBRADA MM
	180
	 
	 
	DATOS FINALES
	 
	 
	 
	FUERZA MAXIMA(N)
	6734.51N
	FLECHA (MM)
	50.39
6. BIBLIOGRAFÍAS
https://drive.google.com/file/d/12DQGAr-DrGtY41JQzAiex2hy7lqPIJlZ/view
https://todoenpolimeros.com/2018/08/29/propiedades-de-flexion/ 
https://www.studocu.com/es-mx/document/universidad-vasco-de-quiroga-ac/metodo-clinico/ensayo-de-flexion/14499361
https://es.wikipedia.org/wiki/Flexi%C3%B3n_mec%C3%A1nica
2