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ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA 
PUCV 
Fecha: Abril del 2018 Preparado: Alfredo Gallardo M. Pág. 1-0 
 
 
 
Ensayo de Tracción 
 
Alumno:Matias Pinto Herrera 
 Curso: ICM 343 
Grupo: 4 
Profesor: Alfredo Gallardo Montecinos 
Fecha: 25/04/2018 
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Fecha: Abril del 2018 Preparado: Alfredo Gallardo M. Pág. 1-1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Índice 
 
(1) Objetivo 
 
(2) Descripción y funcionamiento del equipo 
 
(3) Descripción e instrucciones del ensayo 
 
(4) Datos obtenidos 
 
(5) Análisis de Resultados 
 
(6) Conclusiones e inferencias 
 
(7) Bibliografía 
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1.-Objetivos 
 
 Familiarizarse con el ensayo de tracción uniaxial para determinar las propiedades 
mecánicas de diversos materiales tales como: Resistencia a la tracción, 
alargamiento, módulo de elasticidad, esfuerzo en el límite elástico o límite de 
fluencia, esfuerzo máximo, carga máxima de rotura, esfuerzo de rotura ingenieril, 
esfuerzo de rotura real, porcentaje de elongación y porcentaje de reducción de 
área. 
 Capacitarse en la identificación de la máquina de ensayo universal de tracción, 
normalizado según el Instituto Nacional de Normalización (INN), con la aplicación 
del Sistema internacional de unidades (SI) para expresar las magnitudes físicas. 
 Describir las características técnicas y funcionalidad del equipamiento y 
componentes empleados en el ensayo. 
 Explicar el procedimiento técnico utilizado para obtener las propiedades mecánicas 
de los materiales ensayados mediante análisis cuantitativo y cualitativo de los 
gráficos junto a los datos resultantes. 
 Análisis de los resultados, comentarios y conclusiones personales 
 
2.-Descripción y funcionamiento del equipo 
  Máquina de ensayo universal: La Escuela de Ingeniería Mecánica, cuenta con una 
Maquina de Ensayo Universal, modelo WDW-200E, TIME GROUP INC. El equipo de 
pruebas es una máquina de pruebas de columna, de operación de máquina 
electrónica con una estructura de marco de carga mecánica de tornillo de bola 
(Clase E5). Esta estructura tiene suficiente rigidez para aplicar alta eficiencia y 
movimiento estable. En la sala de trabajo se pueden generar tanto fuerzas de 
tracción como de presión. En ambos sentidos, la máxima fuerza de prueba es de 
200 kN. El sistema de software en PC es capaz de realizar el control de ciclo cerrado 
de los parámetros como la fuerza de carga, la deformación, el movimiento de la 
cruceta, etc. 
  Extensómetro (YYU-15/50): Utilizado para la medición de las deformaciones en las 
probetas, se fija por bandas elásticas a las probetas. 
 
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 Probeta Cobre: Posee un largo de medición igual a 50 [mm] y 12.5 [mm] de 
diámetro en su zona transversal. 
 
 
 
 Selección de cuña: Las cuñas están compuestas por una base 
maciza con mandíbulas intercambiables o fijas, junto con una 
unidad de manejo para abrir y cerrar. Las mordazas en cuña son 
ideales para la sujeción de probetas que menguan, ya que 
reaprietan de forma automática para compensar el espesor de 
la probeta a medida que va disminuyendo. Son de cierre 
simétrico, de forma que la probeta se posiciona 
automáticamente en el eje de tracción y no es necesario ajustar 
su espesor. Su gran longitud de sujeción y la facilidad de guiado 
de las mandíbulas permiten mantener una presión superficial 
reducida sobre la probeta. En el caso de este laboratorio 
realizado se utilizó una cuña para probetas de extremo 
redondos, de 14 a 20 mm de diámetro (4 piezas). 
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3.-Descripción e instrucciones del ensayo: 
 
El ensayo destructivo más importante es el ensayo de tracción, en donde se coloca una 
probeta en una máquina de ensayo consistente de dos mordazas, una fija y otra móvil. Se 
procede a medir la carga mientras se aplica el desplazamiento de la mordaza móvil. La 
máquina impone la deformación desplazando el cabezal móvil a una velocidad 
seleccionable, en este caso a una razón de 5 [mm/min]. 
 
 
El procedimiento del ensayo en la máquina en conjunto con su computador tarat sobre los 
siguientes pasos a seguir: 
 Ingrese al login. 
 Inserte las cuñas. 
 Instalación del extensómetro.  Haga click en “New specimen” e ingrese la información de su muestra o probeta. 
 Ajuste el punto cero de deformación después de instalar el extensómetro. 
 Elija una velocidad baja al inicio del ensayo. 
 Pulse el botón “Start” para comenzar el ensayo. 
 Cuando el software indique “Take down the extensometer”, retire inmediatamente 
el extensómetro para prevenir que sufra daños. 
 Cuando la probeta se corta, el ensayo está finalizado. 
 La máquina para automáticamente cuando el ensayo finalice. Los usuarios deben 
llevar a cabo el procesamiento de datos a través de la interfaz de análisis y retirar 
la probeta rota. 
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4.- Datos Obtenidos 
 
 
Diametro inicial Øi 12.5 [mm] 
Área inicial 122.71 [mm^2] 
Largo Inicial 50 [mm] 
Área final 83.332 [mm^2] 
Diámetro final de ruptura Øf 10.3 [mm] 
 
N° 
Registros 
Deformación 
[mm] 
Carga 
[N] 
Extensómetro 
[mm] 
ε Deformación 
Unitaria [-] 
σ Esfuerzo Ingenieril 
[N/mm^2] 
0 0.009 2040 0 0.00018 16.623 
39 0.009 2760 0 0.00018 22.490 
89 0.012 3336 0 0.00024 27.379 
139 0.015 4560 0.001 0.0003 37.157 
189 0.021 6040 0.099 0.00042 49.217 
489 0.051 13040 1.255 0.00066 128.096 
789 0.081 20160 1.303 0.00162 164.276 
989 0.105 25240 1.702 0.00210 205.671 
1189 0.132 29600 2.104 0.00264 241.199 
1489 0.210 38040 2.710 0.00420 309.973 
1789 0.393 44080 3.310 0.00786 359.191 
2089 0.702 46680 3.912 0.01404 380.378 
2389 1.181 48640 4.516 0.02362 396.349 
2689 1.785 49960 5.120 0.035702 407.105 
2989 2.3876 51200 5.722 0.047752 417.209 
3289 3.4889 52800 6.824 0.069778 430.247 
3589 4.9951 54760 8.33 0.099900 446.219 
3889 6.5014 56120 9.836 0.130028 457.301 
4189 8.0064 57120 11.341 0.160128 465.449 
4589 10.0114 57920 13.346 0.200228 471.968 
5139 12.7776 57000 15.861 0.250528 467.731 
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El número de registros, la carga, los valores medidos por el extensiómetro y la deformación 
fueron proveídos por el software de la máquina de ensayo mediante Excell. 
Fuerza VS deformación 
 
 
 
A partir de ellos, sin realizar ningún cálculo exceptuando la conversión de [KN] a [N] en las 
cargas, se procede a fabricar el gráfico de Fuerza VS deformación: 
Con este gráfico se obtienen los siguientes parámetros: 
Deformación Final ΔL [mm] 13.5351 
Fmax: Carga máxima [N] 58120 
Fr: Carga de rotura [N] 55600 
 
Posteriormente, mediante los datos proveídos por el software y el gráfico N°1, se calcula 
la deformación unitaria ε (promedio) adimensional, mediante la siguiente fórmula: 
Que expresada en palabras se resume en dividir a la deformación en la longitud inicial. 
 
 
 
A su vez, se calcula el esfuerzo ingenieril, medido en newton sobre milímetro cuadrado, 
 
que se expresa mediante la fórmula: 
dividida el área inicial. 
 , expresada en palabras como la carga 
0 
10000 
20000 
30000 
40000 
50000 
60000 
70000 
0 5 10 15 
Series1 
F
u
e
rz
a
 [N
] 
Longitud original Li 
L Deformacion total  promedio ε 
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A partir de aquellos datos calculados se obtiene el gráfico de esfuerzo VS deformación 
unitaria: 
 
 
 
 
 
Mediante este gráfico se obtienen los siguientes parámetros: 
 
σ Máx [MPa] 478.488 
σ Rotura Ingenieril [MPa] 453.063 
σ Rotura Real [MPa] 667.210 
 
 
 
En el casodel esfuerzo de rotura ingenieril se puede apreciar como el último punto de la 
curva en el gráfico N°2 de esfuerzo VS deformación unitaria. Ese corresponde al momento 
justo donde ocurre la rotura. 
0 
50 
100 
150 
200 
250 
300 
350 
400 
450 
500 
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 
ESFUERZO VS DEF UNITARIA 
ESFUERZO VS DEF 
UNITARIA 
σ 
: 
E
s
fu
e
rz
o
 [N
/m
m
^
2
] 
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Por medio de herramientas de gráfica proveídas por Excel se obtiene la ecuación de la recta 
de la zona elástica cuya pendiente es el módulo de elasticidad: 
 
 
 
 
 
Considerando los parámetros del gráfico: el factor R² se denomina factor de determinación, el 
cual es una herramienta estadística que se utiliza en modelos como en una regresión para 
predecir futuros resultados. Permite saber cómo la variación de un dato determinado se 
correlaciona con las demás variables. El R cuadrado es el indicador que nos permitirá conocer 
que tan bien está nuestro resultado. Mientras más cercano a cero, menor correlación 
tiene la variable con los otros datos, en caso contrario, mientras más cercano a uno la variable 
analizada posee una excelente correlación con los datos. En este caso R²=0.9976 lo cual 
demuestra que es un muy buen ajuste del modelo a sus datos y el valor que nos entrega la 
pendiente es confiable. 
y = 98614x + 5.4463 
R² = 0.9976 
0 
50 
100 
150 
200 
250 
0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025 
E Módulo de elasticidad (Pendiente) [GPa] 98.614 
σ 
: 
E
s
fu
e
rz
o
 [N
/m
m
^
2
] 
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Ambas formas de obtener el módulo de elasticidad arrojaron valores muy cercanos entre sí, 
por lo que se puede llegar al consenso mediante aproximación de que en este caso el valor 
que fijaremos para el módulo de elasticidad (E) es de 98.614 [GPa]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5.- Análisis de los resultados 
Trabajamos con una probeta de Bronce y sabemos que el modulo de elasticidad 
por tabla de este material es del orden de 100 MPA lo cual se acerca bastante al 
dato obtenido en este ensayo 
 
Tambien apreciamos la fragilidad del materia y la poca ductilidad y nos pudimos 
percatar de la maleabilidad presente. 
 
Notamos que el esfuerzo real de rotura es mayor al esfuerzo ingenieril de rotura, debido a 
que el esfuerzo es inversamente proporcional al área y el real trabaja con área final, 
mientras que el ingenieril trabaja con área inicial. Evidentemente el área final es 
mucho menor, por tanto el esfuerzo real es superior. Por lo tanto se infiere que en general 
los valores Ingenieriles son menores a los valores Reales. 
 
A medida que se incrementa el valor de deformación los valores de esfuerzos reales e 
ingenieriles se van alejando entre si puesto que el primero se relaciona con el área 
 
instantánea la cual va disminuyendo progresivamente, mientras que el esfuerzo ingenieril se 
relaciona con el área inicial que es constante. 
  Muy rara vez se diseña con el esfuerzo y la deformación real por que estas variables 
tienen sentido para después de la formación del cuello en la probeta y ya para ese 
momento el material está muy deformado. 
 Para valores pequeños de deformación las deformaciones reales e ingenieriles son 
muy similares. 
 De manera física tanto la deformación real como el esfuerzo real son más exactos 
que estos valores pero ingenieriles, no obstante, la variable del esfuerzo ingenieril 
es más fácil de obtener por lo que en sentido práctico es la variable más utilizada 
como referencia comparativa de resistencia de materiales. 
 
 
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6.- Conclusiones e Inferencias 
Cabe notar que las propiedades medidas del bronce estudiado son consistentes. A 
través de lo calculado se determina que se trata de un material fragil y posee baja 
deformación. 
 
Este ensayo de tracción basa sus resultados en la teoría de la elasticidad, específicamente 
en la ley de hooke que establece los parámetros a seguir en la practica 
 
resulto ser un ensayo poco apropiado para el bronce ya que no se pudo apreciar un cuello de botella tan 
característico de este tipo de ensayo dada la baja ductilidad de el bronce el ensayo consistió en aplicar 
fuerzas axiales que se sumaron y provocaron una rotura de el material 
 
. De aquello radican los factores de ductilidad y resistencia permisible reflejadas 
en el módulo de elasticidad. Especificaciones menos importantes se relacionan 
con la deformación que soporta en la zona elástica, puesto que no se trabaja en 
esos rangos. El acero sirve para diversos fines ingenieriles ya que este puede 
llegar a tener una gran zona de elasticidad soportando grande esfuerzos y una 
corta zona plástica.
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7.- Bibliografía 
 
  Material proveído por el profesor en clase  "Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales" (I, II) W.D. CALLISTER, Jr., 
Editorial Reverté, S.A., (2003). 
 “Ciencia e Ingeniería de los Materiales” D. R. ASKELAND, Editorial Paraninfo- 
Thomson Learning, (2001). 
 "Ciencia e Ingeniería de los Materiales." W. F. SMITH, Editorial: McGraw-Hill, (2007). 
 "Ciencia e Ingeniería de los Materiales: estructura y propiedades” J. A. Pero- Sanz 
Elorz, Editorial: Dossat 2000, (2000). 
 “Ciencia de Materiales: selección y diseño”, P. L. Mangonon. Ed. Pearson Educación, 
(2001) 
 “Introducción a la Ciencia de Materiales Para Ingenieros”, J.F. Shackelford, Prentice 
Hall, 1998. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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