Universidad católica de Colombia Asignatura: Mecánica de solidos Informe de laboratorios Facultad de ingeniería- programa de ingeniería civil
Laboratorio – Ensayo Articulacion Plastica José Ignacio Garcés 504286, Mateo Castaño 504974 Mecánica de solidos
Marco Teórico
Para este laboratorio se desea analizar el comportamiento de una viga soimplemente apoyada cuando se somete a la accion de una carga que aumentan Continuamente hasta obtener la condicion de plasticidad en un seccion ( formacion de una articulacion plastica ) Las estructuras han sido diseñadas durante largas largas épocas con el método elástico elástico con resultados insatisfactorios , sin embargo se sabe que los materiales dúctiles no fallan comúnmente pero si se presentan presentan una plastificación amplia después de que se ha excedido el esfuerzo de fluencia , cuando el esfuerzo de una estructura de acero supera al esfuerzo de fluencia permitirá que la estructura estructura fluya localmente permitiendo el ajuste de los los esfuerzos en algunas medidas , si si se incrementa el esfuerzo en el punto considerado permanecerá constante por lo que las partes menos esforzadas de la estructura tendrán que soportar el incremento de la carga , pero estos cambios será lo que analizaremos y determinaremos mediante el ensayo realizado a la probeta de aluminio los respectivos cálculos aplicados para determinar el comportamiento plástico de una probeta de aluminio
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Datos Crudoa
Diámetro 1: 12,78 cm Diámetro 2: 12,69 cm Diámetro 3: 12,72 cm DIAMETRO PROMEDIO =0.1273m
22,7 cm
11.35 cm
carga kg.f
Deformación pulg
0
0
50
0,016
100
0,029
150
0,051
200
0,058
250
0,078
300
0,108
350
0,142
400
0,185
450
0,274
450
0,220
400
0,195
350
0,166
300
0,139
250
0,111
200
0,093
150
0,087
100
0,51
Longitud =0.227m
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Datos Procesados
(0.1273)2 4
carga kg.f
deformación pulg
0
= 12,7210−
esfuerzo kPa
0
deformación mm 0
50
0,016
0,4064
3,9284
100
0,029
0,7366
7,8569
150
0,051
1,2954
11,7854
200
0,058
1,4732
15,7138
250
0,078
1,9812
19,6423
300
0,108
2,7432
23,5708
350
0,142
3,6068
27,4992
400
0,185
4,699
31,4278
450
0,274
6,9596
35,3562
450
0,220
5,588
35,3562
400
0,195
4,953
31,4278
350
0,166
4,2164
27,4278
300
0,139
3,5306
23,5708
250
0,111
2,8194
19,6423
200
0,093
2,3622
15,7138
150
0,087
2,2098
11,7854
100
0,51
1,2954
7,8569
0
Analisis de resultados
El elemento que se debe analizar es el momento ultimo que es el momento que causa la falla del elemento esta vez la probeta de aluminio Cuando el momento se incrementa mas alla del momento de fluencia , cuando la distribucion de esfuerzos ha alcanzado esa etapa se dice que se ha formado una articulacion plastica por que no se puede resistir ningun momento adicional El momento plastico es el momento que producira una plastificacion completa en una seccion de la probeta
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Carga Vs deformacion 500 450 400 350 ) g K ( a g r a C
300 250 200 150
100 50 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
Deformacion (mm)
Podemos observar que la única componente del esfuerzo no nula en la componente sigma x , así en cualquier elemento delgado en flexión fura , se tiene un estado uniaxial recordando que la superior dela probeta decrece y la línea inferior de la probeta se alarga cuando el M>O se nota que la deformación y el esfuerzo negativos en la parte superior del elemento (compresión) y positivos en la parte de abajo. En el caso partículas de un elemento que posee un plano horizontal y un plano vertical de simetría como lo es la probeta de aluminio el eje neutro coincidirá con el eje longitudinal de simetría de la sección, las propiedades del aluminio permiten que los esfuerzos sean simétricos con respectos al eje neutro El análisis se limitara primero al caso especial de que la distancia se mide desde el eje horizontal de simetría z en la sección trasversal y la distribución de deformación unitaria es lineal y simétrica , la curva de esfuerzo deformación es simétr ica con respecto al origen de coordenadas
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Esfuerzo Vs deformacion 40 35 ) a P K ( o z r e u f S E
30
Limite
25
Elástico
20 15
Limite
10
plástico
5 0 0
1
2
3
4
5
6
7
Deformacion (mm)
Valor teórico de S:
= =
=
=
=
=
6
=
(0.1273(0.227) ) 6
= 1,093210−
Valor teórico de Z:
=
= 4
=
ℎ
=
ℎ
=
=
8
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=
=
4 0.1273(0.227) 4
= 1.639910−
Conclusiones Podemos observar que la probeta es de un material dúctil el diagrama de esfuerzo deformación presenta una forma de comportamiento ideal coinciden los puntos de influenza como límite de proporcionalidad La zona plástica es una línea recta casi perfecta La zona de endurecimiento por deformación , en esta zona se podría soportar unos pocos esfuerzos adicionales , pero se presentarían deformación grande como pandeos fallas que no podrían considerase La probeta presento tensión y compresión tensión sobre su eje longitudinal y tensión bajo se eje longitudinal era un momento positivo
