Informe de Ensayo a Traccion y Compresion

RESISTENCIA DE MATERIALES

JONATHAN ALDEMAR ESTUPIÑAN MERCHAN JORGE LUIS VARGAS MESA

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD SECCIONAL DUITAMA INGENIERIA ELECTROMECANICA DUITAMA 2015

INFORME DE LABORATORIO (Ensayo de tracción y compresión a la probeta de aluminio, de bronce y de acero 1020)

JONATHAN ALDEMAR ESTUPIÑAN MERCHAN COD. 201220660 JORGE LUIS VARGAS MESA COD. 201311048 INGENIERO: EDGAR ABSALON TORRES BARAHONA

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD SECCIONAL DUITAMA INGENIERIA ELECTROMECANICA DUITAMA 2015

INFORME DE LABORATORIO (Ensayo de tracción y compresión a la probeta de aluminio, de bronce y de acero 1020)

JONATHAN ALDEMAR ESTUPIÑAN MERCHAN COD. 201220660 JORGE LUIS VARGAS MESA COD. 201311048 INGENIERO: EDGAR ABSALON TORRES BARAHONA

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD SECCIONAL DUITAMA INGENIERIA ELECTROMECANICA DUITAMA 2015

1. OBJETIVOS 1.1.

OBJETIVO GENERAL Determinar las propiedades mecánicas del aluminio, del Acero 1020 y del bronce.

1.2. 

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Observar el comportamiento del aluminio, del Acero 1045 y del bronce someterlos a una carga de tensión y compresión en la maquina universal de ensayos.  Comparar el alargamiento con respecto a la carga que se somete la probeta, al igual que la deformación con respecto al esfuerzo; por medio de gráficas y los cálculos respectivos que ilustren el comportamiento y propiedades de las probetas. módulo de  Determinar punto de fluencia, punto de rotura, carga máxima y módulo rigidez y analizar los resultados.

2. MATERIALES Y EQUIPOS 

Máquina Universal Hidráulica:  En esta máquina se pueden realizar ensayos de tracción, compresión y flexión, para así determinar las propiedades mecánicas de muchos materiales. La máquina trabaja hidráulicamente, utiliza sensores para así poder determinar con precisión las propiedades mecánicas de los materiales. Además también está conectada a un computador con un software llamado trapezium 2, y de este modo realizar estas pruebas estableciendo previamente los parámetros del ensayo a realizar. En el computador también se muestran datos y graficas de la prueba.

Fig.1  – Maquina de Prueba Universal Hidráulica



Calibrador pie de rey: Es un instrumento utilizado para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, en este caso se usó para medir los diámetros y longitudes requeridos para introducir estos datos al computador.

Fig.2  – Calibrador pie de rey 

Probetas de Bronce, Aluminio y de Acero 1020: ENSAYO DE TENSIÓN  

Probetas

Para materiales metálicos las probetas se obtienen por mecanizado o por moldeo del material a ensayar. En el caso de productos con sección transversal constante como perfiles, barras u otros, se pueden utilizar como probetas las muestras sin mecanizar. La sección de la probeta puede ser circular, cuadrada o rectangular. En esta práctica de laboratorio los materiales empleados son aluminio y acero, con dimensiones elegidas dentro de lo admisible por la norma según la siguiente tabla:

Fig. 3. Dimensiones admisibles para probetas de ensayos de tracción .

En este caso se trata de probetas cilíndricas de diámetro D = 12.5 mm. En la siguiente figura se muestran las especificaciones de la norma respecto a dichas probetas.  

Probeta

Maquine una probeta de acero 1020 y otra de aluminio 99% (o en su defecto de materiales de acero y aluminio de composición química conocida).

Fig. 4. Probeta de ensayo

Las probetas tenían inicialmente las medidas que se muestran a continuación.

Probetas para tracción: Longitud de la probeta: 16.8 cm Diámetro exterior: 10 mm Diámetro interior: 7,5 mm        

ENSAYO DE COMPRESIÓN  

Probeta

Maquine dos probetas, una de acero y otra de aluminio, de acuerdo con las siguientes dimensiones

Fig. 5. Probeta para ensayo de compresión

Probetas para compresión: Probeta  Acero  Aluminio Bronce

Diámetro mm 15,8 15,8 15,8

Altura mm 28,9 29,2 28

3.1. Tracción

3. DESCRIPCIÓN DE LA PRUEBA

En primera parte se tomaron las medidas de cada una de las probetas. La primera prueba se realizó con la probeta de aluminio, esta se introdujo en las mordazas de la maquina universal hidráulica, que durante la prueba de tracción trabajo con una velocidad de 5 mm/min, se tomaron los datos de la deformación cada 0,5 segundos, hasta que la probeta falla y se rompe.

Fig.6  – Probeta de acero después de la prueba de tracción

Fig.7  – Probeta de aluminio después de la prueba de tracción

La segunda y tercera prueba se realizó con la probeta de acero 1020 y bronce respectivamente, realizando el mismo procedimiento que en la primera.

Fig.8  – Probeta de acero bronce después de la prueba de tracción

Ya obtenidos los resultados de cada una de las pruebas se procedió al análisis de cada uno de los datos, para obtener el valor del módulo de rigidez de los materiales y demás propiedades mecánicas y la representación gráfica de los datos.

3.2.

Compresión.

En este ensayo se colocaron las probetas de acero 1045, aluminio y bronce en el lugar a efectuar el ensayo de compresión en la maquina a una velocidad de 1 mm/min hasta que cada probeta se comprimido una determinada distancia. Los datos se obtuvieron mediante el programa trapezium 2 y luego se analizaron para obtener los valores pedidos en el laboratorio.

Fig. 9. Probeta de acero después de la compresión

Fig. 10. Probeta de bronce después de la compresión

Fig. 11. Probeta de aluminio después de la compresión

Fig. 12. Probetas después de la tracción

4. MARCO TEÓRICO La máquina universal junto con el programa trapezium 2 arroja únicamente los datos de carga en kilo Newton (kN) y de alargamiento en milímetros. Para analizar y encontrar las propiedades mecánicas de las probetas, se requiere encontrar otra serie de datos los cuales son y se calculan de la siguiente manera: 

Carga y alargamiento promediado: Se tomaron los datos que arrojo el programa trapezium 2 y se le saco el promedio cada veinte datos para el ensayo de compresión y cada 10 datos para el ensayo de tracción a cada uno de los ítems debido a que eran más de 1500 datos por ítem.



Carga : son los datos que arroja el programa en unidades de KN.



Alargamiento:  Al igual que la carga, la maquina arrojo los datos del alargamiento en milímetros (mm).



Esfuerzo calculado: El esfuerzo calculado se halla dividiendo la carga en KN en el área de la parte interior de la probeta dada en centímetros cuadrados (m^2).  

Dónde: 

   

 

[]

Deformación calculada (cm/cm): La deformación calculada de las probetas es igual al alargamiento en centímetros sobre la longitud inicial en centímetros, de tal manera que:     



Módulo de Rigidez (E): Para hallarlo se debe efectuar una regresión lineal que se realiza observando la gráfica esfuerzo vs deformación y tomando dos puntos de la parte más recta y hallar una ecuación de la forma y = mx + b. Donde m es el módulo de rigidez (E), el cual es la pendiente de la recta y b es la intersección de la recta con el eje .  

También el módulo de rigidez tiene que ser igual al cambio en el esfuerzo sobre el cambio en la deformación.   



Punto de fluencia y deformación inicial: El punto de fluencia es el punto en el que aparece un considerable correspondiente aumento de carga.

alargamiento

del

material

sin

el

Para calcular este punto se debe tener en cuenta el límite aparente de proporcionalidad al 0,2% (o a otro tanto por ciento), se aplica este concepto en aquellos materiales que no tienen un punto de fluencia bien definido, o que carecen de él, mediante un procedimiento de equiparación con los que sí lo tienen. Consiste en trazar una paralela a la tangente en el origen a la curva partiendo de un valor normalizado (equivalente a la deformación en el límite de proporcionalidad de otros materiales) que suele tomarse del 0,2%, la intersección de esta recta con la curva esfuerzo-deformación de fine el punto considerado.

5. TABLAS DE DATOS 5.1. DATOS OBTENIDOS DURANTE LA TRACCION 

ACERO CARGA KN

ALARGAMIENTO mm

ESFUERZO CALCULADO Pa

DEFORMACION CALCULADA mm

0,2484375

0,065

5623474,66

0,0003869

1,1390625 3,2109375

0,3768 0,714 1,0514

25783100,8 46756185,5 72680757,3

0,00224286 0,00425 0,00625833

4,6421875

1,3892

105077630

0,00826905

6,3578125

1,729 2,069

143911436 189465118

0,01029167 0,01231548

15,389065 19,978128

2,4092 2,7408 3,0728

244532773 348337175 452212313

0,01434048 0,01631429 0,01829048

24,992191

3,4064

565707483

0,02027619

30,30627 32,006252

3,7402 4,0758

685993625 724473346

0,0222631 0,02426071

31,929689 32,16094

4,4088 4,7408

722740314 727974766

0,02624286 0,02821905

32,489064

5,0742 5,4068

735401974 748700254

0,03020357 0,03218333

34,168753

5,7406 6,0722

748523427 773422356

0,03417024 0,03614405

34,859377 35,521878

6,405 6,7378

789054885 804050840

0,038125 0,04010595

36,118753 36,682815

7,0708 7,4038

817561327 830329079

0,0420881 0,04407024

37,182814

7,7366

841646741

0,04605119

37,64844 38,454691

8,0694 8,4032 8,7378

852186357 862230780 870436147

0,04803214 0,05001905 0,05201071

38,826564

9,0722

878853630

0,05400119

39,157814

9,4066 9,741

886351596 893071517

0,05599167 0,05798214

10,0754 10,4098 10,7442 11,0788

899473071 905238028 912049848 915105623

0,05997262 0,0619631 0,06395357 0,06594524

40,804689

11,4132 11,7472

919561961 923629220

0,06793571 0,06992381

40,965628

12,0818

927272134

0,07191548

41,089064 41,239065

12,4162 12,7508 13,085

930066154 933461482 936361661

0,07390595 0,07589762 0,0778869

41,575002

13,4192 13,7538

939438645 941065540

0,07987619 0,08186786

41,650002 41,742188

14,0882 14,4224

942763193 944849857

0,08385833 0,08584762

41,84844

14,757

947254910

0,08783929

41,900378

15,0914 15,4248

948430546 948917184

0,08982976 0,09181429

2,O65625

8,3703125 10,803127

33,076564 33,068752

38,092189

39,454691 39,737503 39,992191 40,293128 40,428128 40,625003

41,367191 41,503128

41,921877

15,7602 16,0948

950155067 951251479

0,09381071 0,09580238

42,110752

16,4282 16,7598

952878396 953192439

0,0977869 0,09976071

42,089065 42,132815

17,0914 17,4234

952701546 953691843

0,10173452 0,10371071

42,153128 42,200003

17,7546 18,0856

954151636 955212669

0,10568214 0,10765238

42,195316

18,4172

955106577

0,10962619

42,15469 42,159377 42,200003

18,7482 19,0794 19,4106

954186992 954293084 955212669

0,11159643 0,11356786 0,11553929

42,143752

19,7418

953939406

0,11751071

42,062502

20,0734 20,4046

952100283 950544124

0,11948452 0,12145595

20,7358 21,0676 21,3998 21,7308

949023276 944639959 939049589 930030820

0,12342738 0,12540238 0,12737976 0,12935

41,134376

22,0624 22,3936

920092466 931091807

0,13132381 0,13329524

39,468752 38,656252

22,725 23,0562

893389792 874998555

0,13526786 0,13723929

37,795314 36,848439

23,3872 23.7186

855510905 834078039

0,13920952 1411,82143

35,731253

24,0498

808790121

0,14315357

34,404689 32,943752 31,314065

24,381 24,7124 25,0436

778762854 745694005 708805438

0,145125 0,14709762 0,14906905

29,75000167

25,30866667

673402286

0,15064683

41,976565 42,025003 42,096878

41,993753 41,926564 41,732915 41,48594 41,087503 40,64844

GRAFICA DE CARGA-ALARGAMIENTO:

GRAFICA DE ESFUERZ0 vs DEFORMACION CALCULADA

Esfuerzo vs Deformacion 1,2E+09 1E+09

     σ    o    z    r    e    u     f    s    E

800000000 600000000 Series1 400000000 200000000 0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Deformacion Є

Regresion lineal 25000

20000

15000 Recta Pendiente 10000

5000

0 0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12



ALUMINIO kgf 

deformación (cm)

esfuerzo

deformación calculada

96,9527056

0,02464

49,4488138

0,00146667

423,421224

0,0917

215,957638

0,00545833

885,559875

0,16002

451,662335

0,009525

1435,09144

0,22726

731,940064

0,01352738

2037,12241

0,29375

1038,99408

0,01748512

2630,86803

0,3605

1341,82231

0,02145833

2812,90334

0,42725

1434,66582

0,02543155

2844,21189

0,49383

1450,63413

0,02939464

2884,52249

0,56038

1471,19376

0,03335595

2921,88546

0,62696

1490,25

0,03731905

2948,73275

0,69352

1503,94293

0,04128095

2952,31776

0,7601

1505,7714

0,04524405

2853,53281

0,82689

1455,38808

0,04921964

2654,05082

0,89377

1353,64624

0,0532006

912,486807

0,96023

465,395885

0,05715655

-106,193884

1,02367

-54,1620943

0,06093274

-102,688609

1,09054

-52,3742982

0,0649131

-108,583844

1,15743

-55,3810462

0,06889464

-99,1833348

1,22432

-50,5865022

0,07287619

GRAFICA DE CARGA vs ALARGAMIENTO:

GRAFICA DE ESFUERZO vs DEFORMACION:

Esfuerzo vs Deformacion 1600 1400 1200      σ    o    z    r    e    u     f    s    E

1000 800 esfuerzo

600 400 200 0 -200

0

0,2

0,4

0,6

0,8

Deformacion Є

1

1,2

1,4



BRONCE. kgf

deformación (cm)

esfuerzo

deformacion calculada

14,7380859

0,02473

7,5168698

0,00883214

107,62786

0,09104

54,8934654

0,03251429

301,533271

0,15834

153,791093

0,05655

681,058899

0,22629

347,360648

0,08081786

1278,38977

0,29428

652,017467

0,1051

1918,50056

0,36083

978,493341

0,12886786

2432,42167

0,42749

1240,60866

0,152675

2626,80513

0,49409

1339,75011

0,17646071

2707,58582

0,56067

1380,9507

0,20023929

2766,69734

0,62723

1411,09937

0,22401071

2821,74621

0,69382

1439,17596

0,24779286

2871,77609

0,76039

1464,69271

0,27156786

2915,83089

0,82703

1487,16199

0,29536786

2958,13321

0,89388

1508,73745

0,31924286

2996,532

0,96077

1528,322

0,34313214

3033,09831

1,02763

1546,97192

0,36701071

3066,63749

1,09455

1564,07792

0,39091071

3099,37986

1,1614

1580,77752

0,41478571

3132,67997

1,22833

1597,76158

0,43868929

3157,77462

1,29518

1610,56062

0,46256429

3191,23406

1,36207

1627,62594

0,48645357

3208,36208

1,42898

1636,36175

0,51035

3230,27012

1,49582

1647,53552

0,53422143

1636,6446

1,56386

834,738272

0,55852143

-6,77155298

1,62613

-3,45369694

0,58076071

-6,37322633

1,69249

-3,25053829

0,60446071

-9,5598395

1,73392

-4,87580744

0,61925714

GRAFICA DE ESFUERZ0 vs DEFORMACION:

Esfuerzo vs Deformacion 1800 1600 1400 1200

     σ    o    z    r    e    u     f    s    E

1000 800

esfuerzo

600 400 200 0 -200

0

0,5

1 Deformacion Є

GRAFICA DE CARGA vs ALARGAMIENTO:

1,5

2

5.2. DATOS OBTENIDOS DURANTE LA COMPRESION 

ACERO CARGA KN

ALARGAMIENTO mm

ESFUERZO CALCULADO Pa

DEFORMACION CALCULADA mm

0,00234375

0,0177 0,1385

11953,83425 18289366,41

0,00061246 0,00479239

30,324221 50,170314

0,2955 0,4287 0,5623

78652253,7 154662703,7 255883783,7

0,01022491 0,01483391 0,01945675

72,614064

0,6963

370353700,5

0,02409343

93,6773475 109,237505

0,8308 0,9658

477782820,4 557144332,4

0,0287474 0,03341869

118,536725

1,1003

604573168,5

0,03807266

125,08438 130,686735 135,476575

1,2344 1,3684 1,5023

637968190,4 666541896,2 690971529,7

0,0427128 0,04734948 0,0519827

139,72423

1,636

712635855,6

0,056609

143,35236 149,44063

1,77 1,9038 2,0376

731140416,5 747959455 762192435,9

0,06124567 0,06587543 0,07050519

152,003915

2,1707

775265965,1

0,07511073

154,228145

2,3039 2,4367

786610211,2 797257016,4

0,07971972 0,08431488

159,95783 161,544535

2,5698 2,7028 2,8357

806636778,9 815833338,6 823926014,3

0,08892042 0,09352249 0,09812111

163,11642

2,9686

831943103,4

0,10271972

164,572665

3,1014 3,2342

839370393,6 846618459,2

0,10731488 0,11191003

3,3674 3,5001 3,633 3,766

853643335,5 860472921,2 867139195,2 873817378,4

0,11651903 0,12111073 0,12570934 0,13031142

173,877355

3,8987 4,0317

880240572 886827128,3

0,13490311 0,13950519

175,15314

4,1656

893334017,9

0,14413841

176,43282 177,732055 179,019545

4,2998 4,4342 4,5686

899860773,2 906487264,8 913053853,4

0,14878201 0,15343253 0,15808304

180,34221

4,7032

919799845,2

0,16274048

181,64689

4,8375 4,972

926454108 933263802,6

0,16738754 0,17204152

5,1065 5,2409

939989826,6 946879213,4

0,1766955 0,18134602

5,3755 5,5096

953772629,4 961012662

0,18600346 0,1906436

192,58908

5,6442 5,7785 5,913

967882106,6 975138052,1 982262588,3

0,19530104 0,1999481 0,20460208

194,03438

6,0475

989634055,7

0,20925606

195,495325 196,91876

6,1818 6,3163

997085317,3 1004345267

0,21390311 0,21855709

198,43205

6,4507

1012063503

0,22320761

199,882045

6,585

1019458917

0,22785467

3,5859375 15,4210955

146,650015

156,31563 158,15469

165,99377 167,371115 168,71017 170,017205 171,326575 172,58595

182,982045 184,300795 185,651575 187,003145 188,422675 189,769545 191,192195

6,7194 6,8538

1027320549 1034791701

0,23250519 0,23715571

205,92891

6,988 7,1225

1042776914 1050299758

0,24179931 0,24645329

207,516425 209,061725

7,2569 7,3911

1058396565 1066278063

0,25110381 0,2557474

210,655475 212,22423

7,5256 7,66

1074406670 1082407795

0,26040138 0,2650519

213,841415

7,7944

1090655928

0,26970242

215,427355 217,071115 218,657055

7,9287 8,0631 8,1971

1098744702 1107128375 1115217149

0,27434948 0,279 0,28363668

220,250005

8,3283

1123341676

0,28817647

221,875005

8,4599 8,591

1131629668 1140021324

0,2927301 0,29726644

8,7222 8,8536 8,9848 9,116

1148373044 1156688934 1165204042 1173723103

0,30180623 0,30635294 0,31089273 0,31543253

233,51485

9,2473 9,3783

1182361817 1190996400

0,31997578 0,32450865

235,23126 236,92892

9,5098 9,6411

1199750610 1208409190

0,32905882 0,33360208

238,66876

9,7722 9,8905

1217282901 1225193387

0,33813841 0,34223183

201,42345 202,888295 204,45393

223,52033 225,157825 226,788295 228,457825 230,12813 231,821895

240,2197438

GRAFICA DE CARGA vs ALARGAMIENTO:

GRAFICA DE ESFUERZO vs DEFORMACION:

Esfuerzo vs Deformacion 1,4E+09 1,2E+09 1E+09      σ    o    z    r    e    u     f    s    E

800000000 600000000

Series1

400000000 200000000 0 0

20

40

60

80

100

Deformacion Є

Regresion lineal 8000 7000 6000 5000 4000

Recta Pendiente

3000 2000 1000 0 0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06



ALUMINIO kgf

deformacion (cm)

esfuerzo

deformacion calculada

5,01891574

0,00211

2,55979891

0,0007226

333,638398

0,01479

170,16568

0,00506507

1265,96192

0,0304

645,678891

0,01041096

2459,58758

0,0438

1254,46409

0,015

3892,12958

0,05721

1985,10387

0,01959247

5101,2102

0,07078

2601,77157

0,02423973

5558,25027

0,08425

2834,87584

0,02885274

5734,86823

0,0976

2924,95634

0,03342466

5869,98068

0,11093

2993,86778

0,03798973

5996,32989

0,12433

3058,3097

0,04257877

6112,8007

0,13767

3117,71334

0,04714726

6227,35944

0,15107

3176,14177

0,0517363

6336,73987

0,16441

3231,92909

0,05630479

6440,54381

0,17779

3284,87225

0,06088699

6541,55945

0,19113

3336,39328

0,06545548

6636,04238

0,20451

3384,58243

0,07003767

6728,93226

0,2178

3431,95908

0,07458904

6817,04216

0,23109

3476,8978

0,07914041

6903,63835

0,24435

3521,06447

0,08368151

6981,94939

0,25767

3561,00547

0,08824315

7055,63974

0,27093

3598,58978

0,09278425

7127,25885

0,28423

3635,11769

0,09733904

7196,01005

0,2975

3670,18289

0,10188356

7260,06098

0,31078

3702,8508

0,10643151

7326,42227

0,32407

3736,69707

0,11098288

7388,64092

0,33735

3768,43046

0,11553082

7449,18657

0,35064

3799,31058

0,12008219

7507,4219

0,36392

3829,01236

0,12463014

7564,38264

0,3772

3858,06406

0,12917808

7624,05194

0,39048

3888,49721

0,13372603

7677,10916

0,40376

3915,55799

0,13827397

7737,17671

0,41716

3946,19426

0,14286301

7793,18146

0,43059

3974,75838

0,14746233

7847,51317

0,44403

4002,46919

0,15206507

7902,16363

0,45747

4030,34258

0,15666781

7956,97338

0,47091

4058,29721

0,16127055

8011,94251

0,48435

4086,33313

0,16587329

8068,34546

0,49778

4115,10034

0,1704726

8124,27057

0,51123

4143,62384

0,17507877

8179,15996

0,52467

4171,61909

0,17968151

8235,00533

0,53811

4200,10192

0,18428425

8292,36431

0,55155

4229,35674

0,18888699

8348,68768

0,56498

4258,08336

0,1934863

8404,1348

0,57843

4286,36307

0,19809247

8461,97193

0,59186

4315,86175

0,20269178

8518,37488

0,60531

4344,62897

0,20729795

8575,41525

0,61874

4373,72128

0,21189726

8632,77434

0,63218

4402,97616

0,2165

8693,6386

0,64563

4434,01877

0,22110616

8751,23661

0,65907

4463,3955

0,2257089

8810,98566

0,67251

4493,86932

0,23031164

8870,49563

0,68595

4524,22121

0,23491438

8930,96159

0,69938

4555,06068

0,2395137

8991,42755

0,71283

4585,90015

0,24411986

9053,2479

0,72626

4617,43039

0,24871918

9117,21918

0,73969

4650,05768

0,25331849

9175,5342

0,75316

4679,80011

0,25793151

9236,87651

0,7666

4711,08654

0,26253425

9299,33418

0,78001

4742,94184

0,26712671

9365,61578

0,79347

4776,74747

0,2717363

9427,35628

0,8069

4808,23699

0,27633562

9492,7616

0,82027

4841,59568

0,28091438

9554,34287

0,83341

4873,00399

0,28541438

9618,55318

0,84654

4905,75319

0,28991096

9683,87864

0,85969

4939,07116

0,29441438

9753,10794

0,8728

4974,38019

0,29890411

9814,8485

0,88595

5005,86974

0,30340753

9884,47589

0,89906

5041,38182

0,30789726

9951,15585

0,9122

5075,39062

0,31239726

10016,8797

0,92532

5108,91178

0,31689041

10085,6309

0,93844

5143,97695

0,32138356

10157,011

0,95157

5180,38298

0,32588014

10223,8514

0,9647

5214,47361

0,33037671

10293,1603

0,97783

5249,82322

0,33487329

10365,5749

0,99098

5286,75687

0,33937671

10419,2716

1,0008

5314,14383

0,34273973

GRAFICA DE ESFUERZO vs DEFORMACION:

Esfuerzo vs Deformacion 6000 5000      σ4000    o    z    r    e    u     f    s    E

3000 esfuerzo

2000 1000 0 0

0,2

0,4

0,6 Deformacion Є

GRAFICA DE CARGA vs ALARGAMIENTO:

0,8

1

1,2



BRONCE Kgf

deformacion (cm)

esfuerzo

deformacion calculada

18,0043644

0,00194

9,18277068

0,00069286

515,036378

0,01476

262,684139

0,00527143

1696,1548

0,03014

865,090278

0,01076429

3055,4045

0,04342

1558,34875

0,01550714

4618,59779

0,05683

2355,62464

0,02029643

5966,45547

0,07035

3043,07284

0,025125

6652,37405

0,08383

3392,91208

0,02993929

6988,32272

0,0972

3564,25606

0,03471429

7239,10912

0,11059

3692,16472

0,03949643

7446,71687

0,12395

3798,05095

0,04426786

7626,60118

0,13733

3889,7974

0,04904643

7794,29668

0,1507

3975,32717

0,05382143

7947,33375

0,16406

4053,38071

0,05859286

8097,34369

0,17742

4129,89032

0,06336429

8238,1122

0,1908

4201,68652

0,06814286

8375,93332

0,20413

4271,97946

0,07290357

8512,71867

0,21744

4341,74413

0,07765714

8646,71565

0,23073

4410,08664

0,08240357

8781,03149

0,24402

4478,59179

0,08715

8912,71836

0,25731

4545,75608

0,09189643

9043,92703

0,2706

4612,67647

0,09664286

9174,10023

0,28387

4679,06874

0,10138214

9306,50411

0,29716

4746,59872

0,10612857

9439,62474

0,31046

4814,49428

0,11087857

9571,78945

0,32373

4881,90228

0,11561786

9706,66298

0,33701

4950,69186

0,12036071

9840,02274

0,3503

5018,70937

0,12510714

9975,61308

0,3636

5087,86455

0,12985714

10113,9918

0,37687

5158,4419

0,13459643

10249,504

0,39015

5227,55718

0,13933929

10388,5996

0,40347

5298,50016

0,14409643

10527,9331

0,41683

5369,56446

0,14886786

10671,5698

0,43027

5442,82354

0,15366786

10816,0039

0,44371

5516,48932

0,15846786

10962,349

0,45716

5591,12974

0,16327143

11110,7646

0,47059

5666,82619

0,16806786

11259,7385

0,48403

5742,80739

0,17286786

11411,2633

0,49749

5820,08959

0,177675

11561,3522

0,51092

5896,63951

0,18247143

11714,3902

0,52438

5974,69351

0,18727857

11869,6573

0,5378

6053,88443

0,19207143

12025,8814

0,55124

6133,56344

0,19687143

12186,2486

0,56469

6215,35557

0,201675

12347,1705

0,57813

6297,43062

0,206475

12509,13

0,59157

6380,03486

0,211275

12669,4177

0,60501

6461,78642

0,216075

12837,1141

0,61844

6547,31666

0,22087143

13000,4278

0,6319

6630,61158

0,22567857

13167,2462

0,64534

6715,69403

0,23047857

13339,2438

0,65878

6803,41799

0,23527857

13509,8081

0,6722

6890,41098

0,24007143

13686,8232

0,68565

6980,69403

0,244875

13859,9364

0,6991

7068,98697

0,24967857

14038,944

0,71254

7160,28627

0,25447857

14216,5189

0,72598

7250,85485

0,25927857

14393,3749

0,73944

7341,05677

0,26408571

14572,9408

0,75285

7432,64081

0,268875

14758,6408

0,7663

7527,35344

0,27367857

14942,3478

0,77976

7621,04955

0,27848571

15130,359

0,79319

7716,94095

0,28328214

15318,1306

0,80664

7812,71013

0,28808571

15505,5029

0,82004

7908,2757

0,29287143

15693,0358

0,83319

8003,92318

0,29756786

15879,133

0,84634

8098,83838

0,30226429

16068,9767

0,85947

8195,66437

0,30695357

16255,7917

0,87259

8290,94571

0,31163929

16447,4663

0,88573

8388,70552

0,31633214

16636,1132

0,89887

8484,92119

0,321025

16823,8048

0,91202

8580,64954

0,32572143

17011,2587

0,92516

8676,25672

0,33041429

17194,647

0,93829

8769,79031

0,33510357

17372,461

0,95143

8860,48084

0,33979643

17548,123

0,96456

8950,07374

0,34448571

17713,9054

0,97771

9034,62778

0,34918214

17871,4041

0,99084

9114,95691

0,35387143

18013,1304

1,004

9187,2416

0,35857143

18135,0966

1,01712

9249,44806

0,36325714

18216,992

1,03028

9291,21721

0,36795714

18282,3971

1,04342

9324,5758

0,37265

18319,9212

1,05658

9343,71419

0,37735

18267,419

1,06976

9316,93651

0,38205714

18071,683

1,08306

9217,1052

0,38680714

17127,5675

1,09898

8735,57774

0,39249286

GRAFICA DE ESFUERZ0 vs DEFORMACION:

Esfuerzo 10000      σ    o    z    r    e    u     f    s    E

8000 6000 4000

esfuerzo

2000 0 0

0,2

0,4

0,6 Deformacion Є

0,8

1

1,2

GRAFICA CARGA VS ALARGAMIENTO

6. RESULTADOS

6.1 Tracción:

Datos obtenidos con el programa: Probeta

PSF carga kN

M. elástico N/mm2

PIF carga kN

Max carga kN

Energía rotura carga J

Acero Aluminio Bronce

32,9844 -------

30042,5 18514,2 20578,5

31,4688 -------

42,2656 29,0469 32,0525

881,991 203,259 370,126

Análisis de datos: Probeta Acero Aluminio Bronce

σ rotura

σ fluencia

E

ϵfluencia

ϵ máx.

ϵ rotura

955212669

673402286

724473346

41,51E 9

0,02426071

0,10765238

0,15064683

1505,7714kgf/cm^(2)

-50,586502

1341,82231

3722,11459

0,02145833

0,04524405

0,07287619

1647,53552

-4,8758074

1339,75011

8125,81406

0,17646071

0,53422143

0,61925714

σ

máx.

   

    

   

   

   

    

   

   

    



6.2 Compresión: Datos obtenidos con el programa:



Probeta

Max carga kN

Max desplazamiento mm

Max esfuerzo MPa

Acero Aluminio Bronce

240,891 102,359

9,94 10,038

1228,62 522,064

179,734

10,582

916,7

Acero:  

Longitud final = 18,96 mm y = 775265965,1 Pa  ϵ Fluencia = 0,07511073 mm  E = 15,87 E 9 Pa 

   

  

   





Aluminio:    

Longitud final = 18.82 mm y = 2601,7715 Kg-f/cm2 ϵ Fluencia = 0,07078 cm E = 36758,5688 Kg-f/cm2



   

  

   

Bronce :    

Longitud final = 17,52 mm y = 3692,16472  Kg-f/cm2 ϵ Fluencia = 0,11059 cm E = 33386,06312 Kg-f/cm2



   

  

   

7. CONCLUSIONES 

Se pudo ver que el corte cizallante de la probeta de acero con respecto a la del aluminio fue más uniforme debido a la estructura cristalina del hierro y carbono.



Para tener en cuenta al momento del análisis de los datos era necesario tomar la recta, porque desde los datos iniciales hay una acomodación de la probeta de acuerdo a los agarres de la máquina.



El aluminio y el bronce obtuvieron mayor deformación que el acero a menores cargas, como también sufrieron un mayor alargamiento antes de producirse la rotura. Esto a causa de que estos presentan mayor ductilidad que el acero.



El acero por tener un módulo de rigidez más alto que el del aluminio, opone mayor resistencia a la deformación.

 

En las gráficas de tensión es fácil visualizar las deferentes zonas de esfuerzos y deformaciones, y así hacer una aproximación con los promedios obtenidos al analizar los datos.



Si la carga en el momento de la ruptura se divide entre el área medida, después de la fractura se tiene el valor real del esfuerzo en el punto de ruptura, pero aunque es bastante mayor que el esfuerzo último, se sigue tomando este, en la mayoría de los casos, como esfuerzo máximo del material.



La deformación máxima aparece cuando el alargamiento es máximo y cuando ya se ha roto la probeta.



Se pudo notar que al finalizar la prueba de tracción del acero 1045 el sonido de la rotura del material fue más fuerte que el del aluminio.



En la prueba de compresión es posible observar cómo se deformaba la probeta, también es posible ver la diferencia de las gráficas en los dos ensayos para cada probeta.