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Informe de Laboratorio
Ensayo de Torsión
Jhon Fredy Campos Hurtado 20141015018
Ricardo Andrés Cuervo 20141015009
Daniela Alejandra Pacheco Rodríguez 20141015028 
David Suaza 20141015014
Karina Andrea Leal Torres 20141015023
Docente: Leonardo Emiro Contreras Bravo
Grupo5 Octubre 9 de 2015 de 11:00am a 12:00m
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
		Mecánica Aplicada
Resumen: En el laboratorio, presencialmente, se llevó a cabo la prueba de torsión a la probeta de acero 1020, de este modo, se analizó el comportamiento de la misma, y de otros materiales gracias a la información de los otros grupos, permitiendo examinar el comportamiento de cada material a este esfuerzo y compararlos a partir de ciertos datos teóricos. 
Palabras Claves: Torsión, Acero, Aluminio, Bronce, Modulo de Young, Torque, Deformación Angular.
Abstract: In the laboratory, presentially, was performed the torsion test for a steel 1020 coupon, thereby, was analyzed its behavior, and other materials, thanks to the others groups’ information, allowing examine the behavior of each material to this strain and compare them from certain theoretical data. 
Key Words: Torsion, steel, aluminum, bronze, Young's modulus, Torque, Angular Deformation.
1 INTRODUCCIÓN
Los materiales comúnmente están sometidos a diferentes cargas por lo que es necesario conocer sus propiedades frente a estas. Una de las pruebas que nos brinda información donde la deformación plástica es mucho mayor que a la de tracción o compresión es la prueba de torsión, en el cual la probeta se encuentra sujeta de forma rígida en un extremo y en el otro se le aplica un momento par, por lo que es muy útil en la industria donde se necesitan conocer las constantes elásticas, sus propiedades y las resistencias de soldaduras o uniones. Así pues con este trabajo se espera identificar las propiedades mecánicas de un material cuando se le ejerce cierto esfuerzo cortante, en este caso se debe comparar las propiedades del acero 1020 con los resultados de nuestros compañeros obtenidos del ensayo del aluminio y del bronce, para así poder determinar los diferentes cálculos de esfuerzos cortantes y de fluencia, identificar las diferentes zonas plásticas y elásticas a las que se pueden encontrar dichos materiales cuando presentan un momento torsor. Lo que nos permitirá analizar dicha temática y ampliar nuestro conocimiento en el área de la mecánica de los materiales.
2. OBJETIVOS 
2.1 OBJETIVO GENERAL
Analizar los comportamientos del acero 1020, y otros materiales cuando son sometidos a la torsión.
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
· Analizar el comportamiento de los materiales metálicos al ser sometidos a un esfuerzo de Cortante o de torsión. 
· Reconocer y determinar de manera práctica las distintas propiedades mecánicas de los materiales sometidos a esfuerzos de torsión. 
· Reconocer y diferenciar los estados zona elástica y zona plástica de los metales para dicho esfuerzo.
· Construir e interpretar la gráfica Esfuerzo Cortante Vs Deformación Angular unitaria para el ensayo de torsión. 
· Calcular el módulo de rigidez, límite elástico. y Compararlo con distintos tipos de materiales.
· Medir la resistencia a fluencia o esfuerzo de fluencia de los materiales. 
· Observar y reconocer las posibles diferencias que presentan los diversos materiales en cuanto a ductilidad y fragilidad (en cuanto a su tolerancia a la deformación). 
· Analizar cómo es el comportamiento de las secciones transversales en la prueba y determinar el tipo de ruptura que se presenta en dicho ensayo
3. MARCO TEORICO
El ensayo de torsión consiste en aplicar un par torsor a una probeta por medio de un dispositivo de carga y medir el ángulo de torsión resultante en el extremo de la probeta. Este ensayo se realiza en el rango de comportamiento linealmente elástico del material.
 
Las probetas utilizadas en el ensayo son de sección circular. El esfuerzo cortante producido en la sección transversal de la probeta (t) y el ángulo de torsión (q) están dados por las siguientes ecuaciones:
 
 
LA TORSIÓN 
Se caracteriza geométricamente porque cualquier curva paralela al eje de la pieza deja de estar contenida en el plano formado inicialmente por las dos curvas. En lugar de eso una curva paralela al eje se retuerce alrededor de él. [1]
 
Tipos de torsión:
1. Torsión uniforme: se dice que una barra a torsión uniforme cuando se cumpla que el único esfuerzo presente es un momento torsor, que es constante a lo largo de ella, y además los extremos de la barra pueden dar curva libremente. En esta torsión solo se presentan esfuerzos cortantes ya gracias al libre movimiento rotacional.
Fig 1.
 
2. Torsión no uniforme: la torsión no es uniforme cuando no se cumplan las dos condiciones mencionadas anteriormente y se presentaran tanto esfuerzos normales (σx) como esfuerzos cortantes (τ). [2]
 
Fig 2.
 
La fuerza de cortante o esfuerzo cortante es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma mecánico como por ejemplo una viga o un pilar. Este tipo de solicitación formado por tensiones paralelas está directamente asociado a la tensión cortante. En ingeniería estructural, los esfuerzos internos son magnitudes físicas con unidades de fuerza sobre área utilizadas en el cálculo de piezas prismáticas como vigas o pilares y también en el cálculo de placas y láminas. [3]
 
Deformación elástica se presenta cuando un material es sometido a un momento torsor y se produce una deformación del material, cuando este momento cesa el material vuelve a su forma original. El número de deformaciones elásticas en un material es limitado ya que aquí los átomos del material son desplazados de su posición inicial, pro no hasta el extremo de adoptar nuevas posiciones fijas, así cuando la fuerza eso los átomos retornan a sus posiciones originales y el material adquiere sus condiciones iniciales. [4]
 
Deformación plástica cambio permanente de forma o dimensión debido a una fuerza mecánica mayor que el límite elástico del material, el cual no recupera su forma original al eliminar el momento torsor deformante, este momento que excede el límite hace que los átomos se desplacen hasta el punto de no poder retornar a su posición inicial. [5]
4 PROCEDIMIENTO
4.1 MATERIALES Y DIMENSIONES
· Acero 1020
· Aluminio
· Bronce 
4.2 EQUIPOS
5 RESULTADOS
Gráfica 1. Resultados Prueba de Torsión (Acero-Aluminio-Bronce)
Tabla 1. Comparación de Resultados Prueba de Torsión
	Material
	Modulo de elasticidad (GPa)
	Esfuerzo cortante maximo (MPa)
	Punto de Fractura (rad)
	Acero 1020
	0,684816569
	524,6649269
	13,61356817
	Aluminio
	0,25286937
	219,279631
	19,8967535
	Bronce
	0,752197334
	475,069903
	2,356
5. ANÁLISIS
6. NORMAS PARA LA REALIZACIÓN DE LA PRUEBA DE TORSIÓN
 
7. CONCLUSIONES
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
· [1]http://www.monografias.com/trabajos51/ensayo-torsion/ensayo-torsion2.shtml
· [2]http://ocw.usal.es/ensenanzas-tecnicas/resistencia-de-materiales-ingeniero-tecnico-en-obras-publicas/contenidos/%20Tema8-Torsion.pdf
· [3]Pág. 252. Quinta Edición. Editorial: Pearson México 2003 Escrito por Jerry D. Wilson, Anthony J. Buffa
· [4]https://prezi.com/mdho1owe9fur/copy-of-deformaciones-plasticas-y-elasticas/
· [5]http://es.slideshare.net/junior19910819/ensayo-de-torsion
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