Tecnologia de Materiales-Practica 2-Ensayo de Flexión - 16-2-2

 

Universidad Tecnológica de México Ingeniería Industrial y Sistemas Si stemas e Ingeniería Robótica Materia: Tecnología de Materiales  

 

Práctica 2 Área: Ingeniería Tecnología de Materiales

UNITEC Campus Sur Cuatrimestre 16 – 2

Marzo 2016

 

 

Práctica No. 2

Fecha de Elaboración: ____________ Fecha Revisión: _________________ Responsable: ______________ ___________________ _____

Ensayo de Flexión

Objetivos:    Al término de esta práctica, el alumno determinará las propiedades mecánicas más importantes de los



materiales empleando la prueba de flexión.

Normas de Seguridad:  

 

 

 

Seguir detalladamente las instrucciones del Profesor Trabajar dentro de la línea de seguridad.  Utilizar correctamente el equipo  Utilizar el equipo de seguridad adecuadamente. 

Equipo de Seguridad:   Bata.   

Zapatos de uso rudo. 

Tecnología de Materiales

UNITEC Campus Sur Cuatrimestre 16 - 2 

Marzo 2016

2

 

 

Investigación Previa a)  Investigar las cuales son las principales propiedades de los materiales dúctiles y frágiles, y a que se debe la diferencia entre ellas. b)  Definir los conceptos de esfuerzo de flexión, módulo de flexión y deflexión c)  Explicar para que se utiliza el diagrama esfuerzo-deflexión. esfuerzo-deflexión. d)  ¿Qué es el ensayo de flexión?, ¿para qué tipo de materiales es más adecuado este tipo de ensayo y que propiedad se obtiene? e)  Investigar el módulo de flexión y esfuerzo de flexión para el aluminio, cobre, bronce y acero.

(RECUERDEN QUE SI NO ENTREGAN LA INVESTIGACIÓN PREVIA NO SE LES PERMITIRA REALIZAR LA PRACTICA)

Equipo   Banco para el equipo de Ensaye de Materiales   PC y Software   Calibrador Vernier

  

Materiales        

   

 Aluminio. Cobre.    Bronce   Acero. 

Tecnología de Materiales

UNITEC Campus Sur Cuatrimestre 16 - 2 

Marzo 2016

3

 

 

Marco Teórico En los materiales dúctiles, la curva esfuerzo deformación ingenieril generalmente pasa por un valor máximo; este esfuerzo máximo es la resistencia del material a la tensión. La falla ocurre a un esfuerzo menor después de que el diámetro ha reducido el área de la sección transversal que soporta la carga. En materiales con poca ductilidad, la falla ocurre a la carga máxima, donde la resistencia a la tensión y la resistencia a la ruptura son las mismas. En materiales muy frágiles, incluyendo muchos cerámicos, el esfuerzo de cedencia, la resistencia a la tensión y el punto de ruptura tienen un mismo valor. En muchos materiales frágiles no se puede efectuar con facilidad el ensayo de tensión debido a la presencia de defectos de superficie. A menudo, con sólo colocar un material frágil en las mordazas de la máquina de tensión, éste se rompe. Estos materiales se pueden probar utilizando el ensayo de flexión, que se muestra la figura 1.

Figura 1. (a) Ensayo de tensión para medir la resistencia de materiales frágiles. (b) deflexión obtenida después del ensayo

 Al aplicar la carga en tres puntos causando causando flexión, actúa una fuerza que provoca la tensión sobre la superficie, opuesta al punto medio de la probeta. La fractura iniciará en este sitio. La resistencia a la flexión, o módulo de ruptura describe la resistencia del material: 

            ó ó =  =

3  2 ℎ 

 

Donde es F la carga a la fractura, L la l a distancia entre los dos puntos de apoyo, w es el ancho de la probeta, y h es su altura. Los resultados de la prueba de flexión son similares a las curvas esfuerzo deformación; sin embargo, el esfuerzo se traza en función de deflexiones, en vez que en función de deformaciones, como puede verse en la figura 2.  Tecnología de Materiales

UNITEC Campus Sur Cuatrimestre 16 - 2 

Marzo 2016

4

 

 

Figura 2. Curva esfuerzo  – deflexión para el MgO.   El módulo de elasticidad a la flexión o módulo en flexión se calcula en la región elástica de la figura que se muestra continuación: 

ó    ó =  = Donde

   4 ℎ  

 

es la deflexión de la viga al aplicarse una fuerza F.

Debido a que durante la compresión las fisuras y los defectos tienden a mantenerse cerrados, frecuentemente los materiales frágiles se diseñan de forma que sobre el componente sólo actúan esfuerzos de compresión. A menudo, se tiene que los materiales frágiles fallan a esfuerzos de compresión mucho más altos que los de tensión.  Tecnología de Materiales

UNITEC Campus Sur Cuatrimestre 16 - 2 

Marzo 2016

5

 

 

Preparación y Desarrollo de la Práctica 1.  Identifique claramente cada una de las probetas proporcionadas proporcionadas 2.  Realizar la medición de las dimensiones dimensiones de cada una de las probetas. 3.  4.  5.  6.  7.  8. 

Verificar que el equipo equipo este encendido. encendido. Seleccionar el tipo de ensayo en el software y seleccionar el tiempo de ensayo. Colocar la probeta como lo muestra el esquema de la PC. Realizar la precarga para que los sensores del equipo se estabilicen. Se colocan las ventanas del equipo de medición en cero. Se inicia el ensayo de flexión manteniendo la aplicación del torque constante en el banco de pruebas. 9.   Al termino del ensayo tomar las mediciones mediciones mostradas mostradas en las ventanas del del equipo de ensaye ensaye de materiales 10.  Capturar la imagen y tablas mostradas en la PC 11.  Realizar las mediciones finales de las probetas (deflexión)

Análisis y Presentación de Resultados en el reporte final 1.  Calcular el esfuerzo de flexión de cada una de las muestras con los datos obtenidos en la experimentaciónn (Ventanas del equipo). experimentació 2.  Calcular el Modulo de Flexión con los datos obtenidos en la experimentación y mediciones iniciales y finales de las probetas. 3.  Compare estos resultados con los investigados en el previo de la práctica e indique cual fue la causa de la diferencia. 4.  Con la deflexión medida al final del ensayo y las mediciones iniciales de las probetas y utilizando los valores teóricos del esfuerzo y módulo de flexión de cada material calcule la carga ideal para dicha deflexión. 5.  Dela tabla de resultados obtenida en la PC y las mediciones de deflexión, calcule el esfuerzo de flexión en cada punto y grafique la curva Esfuerzo de Flexión vs deflexión. 6.  Reportar paso a paso el desarrollo de la práctica (de ser posible con ilustraciones o fotografías) desde el inicio hasta el final de la práctica.

Notas para el alumno: 1.  El reporte final de la práctica deberá ser ser enviado vía electrónica en formato word. 2.  Las prácticas impresas sólo sirven de guía y referencia, no 3.  Las CONCLUSIONES SON INDIVIDUALES

Tecnología de Materiales

se aceptan copypage.

UNITEC Campus Sur Cuatrimestre 16 - 2 

Marzo 2016

6

 

 

Conclusiones del Aprendizaje (Individuales)

Recursos Bibliográficos Askeland  La Ciencia e Ingeniería de los Materiales Ed. Iberoamérica

Flinn/Trojan  Materiales de Ingeniería y sus Aplicaciones Ed. McGraw-Hill

Shackerford Ciencia de Materiales para Ingenieros Ingenieros Ed. Prentice Hall

Norton(para comparación de tablas de propiedades propiedades de materiales, apéndice C)  Diseño de Máquinas Ed. Pearson.

Tecnología de Materiales

UNITEC Campus Sur Cuatrimestre 16 - 2 

Marzo 2016

7

 

RUBRICA PRACTICA 2. ITEM Portada y estilo

Objetivo: Marco Teórico y desarrollo experimental Resultados logrados

Conclusiones Bibliografía

REPORTE DE LA PRACTICA DE ENSAYO DE FLEXIÓN Puntaje Estándar

DESCRIPCIÓN Datos generales de la institución, del alumno y de la asignatura. Letra  Arial de 12 puntos, espaciado espaciado entre renglones renglones de 1.5, todos los márgenes de 3 cm, hoja tamaño carta. Extensión mínima de 10 páginas y máxima de 15 sin contar con la portada y la bibliografía. El texto se justifica y debe tener revisión bibliográfica Incluye los objetivos y fines que persigue la practica Realizar lectura de comprensión de la práctica oficial de UNITEC. Desarrollar la experimentación errores graves, sin accidentes, sin rotura de material. Dejar el lugarsin limpio y Ordenado Reportar los resultados y resolver las preguntas de evaluación de la practica suministrada por el profesor, incluye la investigación Bibliográfica Bibliográ fica y cálculos que se requieran Elaborar mínimo 10 líneas de producción propia, que acepten o rechacen el logro de los objetivos planteados. Elaborar una reflexión de lo aprendido en la lectura y la experimentación. Redacción objetiva, precisa y clara acorde al nivel licenciatura. licenciatur a. No se aceptaran cortar y pegar de internet Reportar la bibliografía suministr suministrada ada por el profesor

Puntaje Ganado

Notas

1.0

1.0 2.0 3.0

2.0

1.0

(RECUERDEN QUE SI NO ENTREGAN LA INVESTIGACIÓN PREVIA NO SE LES PERMITIRA REALIZAR LA PRACTICA) FECHA DE ENTREGA DEL PREVIO:

10 de Marzo de 2016

23:50 hrs.

SE EVALUARA EL PREVIO DE ACUERDO A LA RÉPLICA COMO SE EVALUARA LA PRACTICA NO SE ACEPTARA COPIA DEL MATERIAL DADO EN CLASE, EN CASO DE HACERLO SE REPROBARA EL PREVIO Tecnología de Materiales Materiales

UNITEC Campus Sur Cuatrimestre 16 – 2

Marzo 2016