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
