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FIME. LABORATORIO DE MECÁNICA DE MATERIALES

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PRACTICA No.2

1. Abrir la hoja de calculo Excel

Sesión 3 PROCEDIMIENTO DE GRAFICACIÓN.

OBJETIVO DE LA PRACTICA.: Graficar y elaborar la gráfica del comport amiento esfuerzo unitario y deformación unitaria de materiales, a través del manejo de comandos del software Excel. PROCEDIMIENTO A SEGUIR: Para la realización de la gráfica esfuerzo contra deformación unitaria se considerará un ensayo estático de tensión para el cual su bitácora se muestra mas adelante, en donde los datos obtenidos son: carga ( P), deformación total o desplazamiento del pistón ( δδ ) con los cuales se calcula el esfuerzo y la deformación unitaria a través de las ecuaciones:

= P / A o σ σ =

y

2. Escriba en las celdas los identificadores del ensayo como se muestran enseguida

ε ε = e / L o

P ----- Carga aplicada Ao --- Área inicial ε ---- Deformación unitaria δ ------ Deformación o desplazamiento desplazamiento Lo----- Longitud inicial de calibración

Ao

Lo

Tamaño 12 letreros y números

e A f

Lf

Procedimiento Procedimiento de graficación usando Excel: 1

2

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4. Seleccionar los valores deformación y esfuerzo a graficar, arrastrando el Mouse:

Comandos a usar de Excel: 3. Calcular los valores de Deformación unitaria introduciendo en la celda del recuadro el valor de la celda C14 y dividirla entre la longitud de calibración en este caso es 8 in tecleándolo, luego, dar enter, se obtiene como resultado un valor de cero. coloque el cursor en la esquina inferior derecha de esa celda hasta que aparezca una crucita negra , y arrastrar hacia abajo el mouse soltándolo al final de la tabla para que calcule todos los valores de Deformación unitaria, o darle doble click, así deberá proceder para la columna de esfuerzos axiales para que sean calculados.

5. Ir al comando Insert buscar comando Scatter ( dispersión) activar y seleccionar de las opciones, la de líneas suavizadas sin números ( scatter with smooth lines )

Crucita negra

3

4

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6. Dar un click al icono de líneas suavizadas y aparecerá la grafica en la tabla, seleccionar el borde de ella y darle un click, aparcerá una ventana donde se selecciona la opción mover grafico ( move chart), activarla para que abra ventana, y se selecciona el comando como hoja nueva ( New sheet) en el ‘circulito’, agregar en recuadro el titulo de la grafica en este caso; Graf-tension P2 , y teclee OK, esto hará que se presente la grafica en toda una hoja completa.

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7 Líneas de división (gridlines)

Seleccionar el comando Layout de la barra menú y aparecerá la nueva barra de configurar el área de la grafica.

iconos para

Es decir, agregar líneas de división horizontal y vertical tanto principales como auxiliares para definir la cuadricula en ella.

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6

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LABORATORIO DE MECÁNICA DE MATERIALES

8 Ejes (Axes)

Se selecciona el icono Axes o escala de ejes para aplicar las opciones de; representación de c/u de los ejes.


Comando formato de ejes. Con el cual se puede cambiar la escala, es decir, el valor mínimo y máximo, la unidad mayor y menor sobre el eje, según como mejor convenga, entre otras opciones.

Minimum Maximum

Unidad Unidad

En el comando de más opciones del eje principal horizontal o vertical, se puede activar y aparece el comando formato de ejes.

9 Titulo de la grafica ( Chart Title)

Se selecciona en el comando layout el subcomando titulo de grafico ( chart title) y se abre una ventana para escoger la opción, en este caso será la de; titulo arriba de grafica ( above chart). En la parte de arriba del grafico en el cuadro se escribe: Ensayo estático de tensión 1. TAMANO de letra numero 16 arial.

7

8

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Luego, se selecciona titulo de ejes ( axis title ) en esa misma barra de iconos, para el eje horizontal como para el vertical. Titulo del eje ( X) : en el cuadro de abajo del eje horizontal se escribe: Deformación Unitaria (in/in). TAMANO de letra numero 14 arial.

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10 Finalmente, se quita el letrero llamado leyenda (legend), ver grafica anterior, quedando la grafica un poco más amplia horizontalmente.

12 Por Último se agregan algunos identificadores principales con el comando insert y el subcomando de cuadro de texto dentro de la grafica. Grabar o salvar este último paso. Es importante que se vaya guardando cada paso que se realice en el proceso de realización de la grafica.

Lo mismo se hará para el título del eje vertical escribiendo; Esfuerzo axial (psi o lb/in 2 ).

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13 Amplificación de la grafica hasta cedencia. En la grafica total se coloca el cursor en el borde y activan los puntos de la grafica con sus coordenadas, se busca el primer punto en la curva y se identifica sus coordenadas deformación, las cuales se anotan en un papel, y enseguida en la bitácora se seleccionarán los valores de deformación y esfuerzo hasta estos valores, como se describe del punto 4 en adelante.

15 Aplicación de la grafica Amplificada. Obtención de la resistencia a la cedencia método offset al 0.002 in/in o al 0.2% de deformación. Se traza una línea punteada (línea azul) que pase por la pendiente de la grafica ( línea roja continua ), luego se le hace una copia (con ‘copy paste’) la cual es paralela y se coloca a un valor de 0.002in/in, que en este caso representa dos cuadritos , como se ve en la línea verde horizontal, y finalmente se traza una línea horizontal (línea morada ) desde la intersección de la línea azul punteada con la grafica hasta el eje vertical de esfuerzo. Por lo que el valor leído en este eje será la resistencia a la cedencia . Ver figura.

0.002 in/in ( dos cuadritos)

14 Haciendo la grafica Amplificada, resulta. Se recomienda que se use líneas principales y auxiliares, en este tipo de grafico. Ver figura.

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BITACORA No. 2

BITACORA No. 1 Material: acero A512, longitud inicial 8 pulgadas, diámetro inicial 1 pulgada, estándar ASTM E-8, diámetro final 0.835 pulgadas, longitud final 9.571 pulgadas. No.

Carga (Lb)

Deformación Unitaria (in/in)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

3 410 6 450 9 160 12 370 14 830 18 020 20 780 23 640 26 370 29 250 31 600 31 710 31 520 31 390 31 100 31 630 31 650 31 700 31 800 37 200 41 400 47 200 50 200 52 200 53 100 53 400 53 500 53 300 53 000 53 000 38 800

0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 0.011 0.0115 0.012 0.015 0.020 0.025 0.0375 0.050 0.10 0.20 0.30 0.50 0.70 0.90 1.10 1.30 1.50 1.70 1.90 2.10 2.50

13

ENSAYO ESTATICO DE TENSION EN ALUMINIO ��

��

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14

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BITACORA No. 2 (CONTINUACION)


BITACORA No. 3 ENSAYO DE TENSION TENSION EN ACRILICO ACRILICO

��

��

��

��

��

No

Carga

Elongación

Carga

Kg

mm

N

Material: Estandar: Ensayo de: Pieza: Espesor inicial Ancho Inicial Longitud Inicial(Lo):

Acrilico ASTM E638 Tensión 1 5 12.5 50

mm mm mm

62.50

mm

Area Inicial:

0

0

0

0

1

50

0.0081

490

2

100

0.0426

980

3

150

0.0923

1470

4

200

0.178

1960

Punto No.

Carga KG

Deformacion mm

5

250

0.211

2450

1

6

300

0.2326

2940

2

7

350

0.2542

3430

3

8

400

0.28

3920

4

9

450

0.3017

4410

5

10

500

0.3233

4900

6

11

550

0.3493

5390

7

12

600

0.3903

5880

8

13

650

0.7583

6370

9

14

675

1.21

6615

10

15

700

1.71

6860

11

16

725

2.36

7105

12

17

748

4.3

7330.4

13

18

700

5.02

6860

14

19

650

5.54

6370

15

20

600

5.9

5880

16

21

550

6.23

5390

17

22

500

6.47

4900

18

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 410

0 0.2 0.49 0.76 1.01 1.26 1.71 2.14 2.56 2.92 3.32 3.69 4.16 4.42 4.92 5.37 5.84 6.36 6.89 7.6 8.79 9.96

2

Longitud total: Espesor final Ancho final Longitud final

260 4.6 12.2 51.435

mm mm mm mm

Area final:

56.120

mm

BITACORA No. 3 (Continuación)

19 20 21 22

15

Fecha: Realizo

16

2

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Reporte 1. Realice las graficas Total y Amplificada hasta cedencia, en Excel para las bitácoras 1,2 y 3. 2. Indicar las observaciones de cada bitácora 3. Conclusiones de las graficas (compare e indíquelas)

BIBLIOGRAFIA:

1.- Ensaye e inspección en los materiales. Autor : Davis , Troxell y Wiskocil Editorial:. C.E.C.S.A. 2.- Procedimiento de pruebas mecánicas A.S.M. tomo 8 3.- Excel 2007, 2010 Software Microsoft Office 4.- Ciencia e ingeniería de los materiales Autor..: Askeland

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