LAB 5 MECANICA MATERIALES

Universidad Autónoma de Nuevo León

Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Laboratorio de Mecánica de Materiales  Actividad #5  Análisis de los ensayos de tensión tens ión

Eliezer Isaí Alfaro Zepeda 1476194 Oscar Gerardo Cantu Jasso 1625038 Jonathan Piña Ramírez 1560402

Salón: LLMM

LUNES N1

Ciudad Universitaria a 25 de Abril de 2016, San Nicolás de los Garza, Nuevo León

Presentación:

En esta práctica analizamos todos y cada uno de los ensayos de tensión que hemos hecho hasta la fecha y comparamos cada una de sus graficas sobre resultados de rigidez, resistencia mecánica, energía de deformación, ductilidad y resistencia especifica. Lo primero que se analizó fueron los resultados de cada uno de los ensayos que están representados en la tabla, la cual contiene toda la información de cada uno de los ensayos, después hicimos un cuadro donde se juntan todas las gráficas de los ensayos de tensión, al final hicimos unas comparaciones las cuales son más visuales en la gráfica y los acomodamos de mayor a menor dependiendo de lo que te pidiera, junto a una breve descripción de los que se estaba haciendo en ese paso.

Análisis de los ensayos de tensión

1. Graficas

Ensayo estático de Tensión 800

700

Laton

600

Acero rolado en frio

500

Acero Suave A 618     )    a    P    M     (

   o 400    z    r    e    u     f    s    E

300

Aluminio

200

100

0 0

0.05

0.1

0.15

0.2

Deformación unitaria (mm/mm)

0.25

0.3

0.35

2. Tabla de resultados común Resultados del ensayo estático de tensión 3

1 2

Estándar

 ASTM E8

Material  Aluminio

3 4

Longitud recta Longitud inicial

Lr

5 6

Longitud final Diámetro inicial

Lf

7

 Acero rolado en  frio

 Acero Suave A 618

Latón

36,42 26,7462

38,10 27,94

38,10 25,4

203,2

mm

30,73 6,350

30,9 6,350

266,7 25,400

mm

Di

32,2834 6,299

Diámetro final

Df

3,353

4,310

4,520

15,570

mm

8

Área inicial

 Ai

31,16

31,67

31,67

506,71

mm 2

9 10

Área final Volumen

 Af

8,83 1135,1

14,59 1206,6

16,05 1206,6

190,40 102 910.762

mm 2

11

21943,91

41297,00

24755,29

201636,64

MPa

282,05

647,30

420,28

275,56

0,02006941 8,79

0,01723 20500

0,02262467 13,31

0,000328364 139629,6769

314,46

697,80

495,43

469,66

17

Módulo de Elasticidad E Esfuerzo de cedencia o    y  fluencia Deformación de cedencia   y  Carga de cedencia P y  Esfuerzo último o  u  máximo Deformación de esfuerzo  u  máximo Carga máxima Pu 

18 19 20

Esfuerzo de fractura Deformación de fractura Carga de fractura

21

25

Peso especifico Resistencia especifica de cedencia Resistencia especifica última Resiliencia elástica unitaria Resiliencia elástica total

26

12 13 14 15 16

Li

V

   f      f  

P f  

0,10405342 0,127296588 0,09790026 9,8

22,1

15,69

4,7625 237979,8571

226,54 503,64 85,89 0,18229939 0,225721179 0,15144357 7,06 15,95 2,72

340,61 7,9375 172,591



2,660E-05

7,681E-05

8,360E-05

-

Sey 

1,060E+07

8,427E+06

5,027E+06

-

Seu 

1,182E+07

9,085E+06

5,926E+06

-

Reu

3,16

5,67

5,60

0,47

Ret

3581,9

6842

6762,39

48 357.5068

Tenacidad unitaria

Tu

0,32521099

80,32

0,85014288

27

Tenacidad total

Tt

369,155

71069,95

1025,78

28

Porciento de elongación Porciento de reducción de área

%  

20,70

9,99

21,65

2 945 099.03 3.03235857 × 10^11 31,25

%Ra

71,67

53,93

49,33

62,42

22 23 24

29 30 31 32

Descripción de la fractura

estricción apreciable  forma textura

pronunciada

apreciable

 parcialmente cono cráter  fina o sedosa

mm mm

mm3

MPa mm/mm N MPa mm/mm N MPa mm/mm kN N/mm3 mm mm N*mm/mm3 N*mm N*mm/mm3 N*mm % %

3. Conclusiones y observaciones

3.1 Rigidez

En ingeniería, la rigidez es la capacidad de un elemento estructural para soportar  esfuerzos sin adquirir grandes deformaciones y/o desplazamientos. Gráficamente nosotros determinamos que material es mas rígido si observamos su pendiente, mientras más vertical se encuentre mas rígido es dicho material. Para nuestro caso observando la grafica concluimos que el material mas rígido es el Acero suave A618 (graficado en color rojo), mientras que el menos rígido es Aluminio (graficado en color azul). Materiales del más rigido al menos rigido: 1. 2. 3. 4.

Acero suave A618 Latón Acero rolado en frio Aluminio

3.2 Resistencia mecánica

La resistencia de materiales clásica es una disciplina de la  ingeniería mecánica, la ingeniería estructural y la ingeniería industrial que estudia los sólidos mediante modelos simplificados. La resistencia de un elemento se define como su capacidad para resistir esfuerzos y fuerzas aplicadas sin romperse, adquirir deformaciones permanentes o deteriorarse de algún modo. a) cedencia

El material más resistente a la cedencia se puede identificar gráficamente al localizar el punto más alto de las graficas donde comience su codo. En nuestras graficas de los diferentes materiales concluimos que el más resistente a la cedencia es el Latón (graficado de color morado) y el menos resistente es el acero suave A618 (graficado de color rojo).

1. 2. 3. 4.

Latón (0,02262467 mm/mm) Aluminio (0,02006941 mm/mm) Acero rolado en frio (0,01723 mm/mm) Acero suave A618 (0,000328364 mm/mm)

b) Máxima

El material con mayor resistencia máxima se puede determinar gráficamente al observar el punto más alto de la grafica de cada material antes de que comience a decaer esta. En nuestras graficas y observaciones concluimos que el material con mayor resistencia máxima es el Latón (graficado color morado) y el que posee menor resistencia máxima es el aluminio (graficado color azul). 1. 2. 3. 4.

latón acero rolado en frio acero suave A 618 aluminio

3.3 Energía de deformación

a) resilencia

Gráficamente se puede determinar que material posee mayor resilencia si observamos cuanta área cubre la grafica desde el punto de cedencia hacia abajo. Es nuestras graficas concluimos que el material con mayor resilencia es el latón (graficado de color morado) debido a una evidente mayor área que los demás materiales, y el material con menor resilencia es el Acero suave A618 (graficado en color rojo). A continuación se presentas de mayor a menor los materiales con más resilencia en la práctica: 1. 2. 3. 4.

Latón Acero rolado en frio Aluminio Acero suave A618.

b) Tenacidad

La tenacidad viene siendo toda el área total que cubre la grafica, por lo que concluimos que el material con mayor tenacidad es el Acero suave A618 (graficado en color rojo) con una tenacidad de 3.03235857 × 10^11 N*mm debido a que cubre un área mayor, y su contra parte es el aluminio (graficado en color azul) con un área menor de 369,155 N*mm y por consiguiente con menor tenacidad. 1. 2. 3. 4.

Acero suave A618 (3.03235857 × 10^11 N*mm) Latón (1025,78 N*mm) Acero rolado en frio (71069,95 N*mm) Aluminio (369,155 N*mm)

3.4 Ductilidad

La ductilidad es una propiedad que presentan algunos  materiales,  como las aleaciones metálicas o materiales asfálticos, los cuales bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse. a) % de elongación

Gráficamente nosotros podemos determinar que material tiene más % de elongación si observamos su grafica y señalamos cual se extiende más horizontalmente. Para nuestro caso al ver la grafica el material que se expande más horizontalmente y por consiguiente tiene mayor ductilidad es el acero suave A618 (graficado de color rojo) y el que posee menor ductilidad es el acero rolado en frio (graficado en verde). A continuación se listan los materiales más dúctiles de mayor a menor: 1. 2. 3. 4.

Acero suave A618 (31.25%) Latón (21.65%) Aluminio (20.7 %) Acero rolado en frio (9.9%)

b) % de reducción de área

La reducción de área de la sección transversal es la diferencia entre el valor del área transversal inicial de una probeta de tensión y el área de su sección transversal mínima después de la prueba. En nuestro caso no determinaremos este dato debido a que no hay cambios de área. 1. 2. 3. 4.

 Aluminio (71,67%)  Acero suave A618 (62,42%)  Acero rolado en frio (53,93%) Latón (49,33%)

3.5 Resistencia especifica

La resistencia superficial específica es la medida de la capacidad de aguantar el paso de corriente a lo largo de la superficie de un material plástico. Es propiedad depende mucho de las condiciones ambientales y del material a ensayar. Factores como la humedad, contaminación de la superficie, tamaño de la muestra y la forma del electrodo son determinantes en el valor de la resistencia superficial. a) Cedencia b) Máxima Para nuestro caso no los determinaremos ya que no hay cambios de área analizados.

Universidad Autónoma de Nuevo León

Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

 Actividad #6 “Transformando”

Maestro: M.C Miguel Ángel Patlan

Equipo #5

Oscar Gerardo Cantú Jasso 1625038 Erick Evian Solís Martínez 1578726 Francisco Alain Vigil Ontiveros 1558362

Matemáticas IV N6

Cd. Universitaria a 25 de Abril del 2016, San Nicolás de Los Garza Nuevo León