CUESTIONARIO II

2-1.- Nombre cuatro tipos de metales que comnmente se usan para miembros de carga.

1. El Acero, las vigas y columnas en los edificios comerciales estn hechas de acero estructural, se utiliza tambin un gran nmero de aceros en automviles en los que se incluye lminas de acero al carbono para paneles de carrocera, aleaciones de corte libre para piezas maquinadas y aleaciones de alta resistencia para engranes y piezas sometidas a cargas excesivas.2. El Hierro, el hierro colado se utiliza en bloques de motores, tambores de frenos y cabezas de cilindros.3. El Aluminio, se utiliza en productos arquitectnicos y bastidores para equipo mvil. Su resistencia a la corrosin permite que se utilice en tanques de almacenaje qumico, utensilios de cocina, equipo marino y productos como postes indicadores para carretera. Los pistones para automviles, molduras y cuerpos troquelados de bombas y alternadores de aluminio.4. El Cobre y sus aleaciones, tales como el Latn y el Bronce, se utilizan en conductores elctricos, intercambiadores de calor, resortes, bujes, herrajes marinos y piezas para interruptores.

2-2.- Nombre 11 factores que deben considerarse al seleccionar un material para un producto.

En la seleccin de materiales deben considerarse la resistencia, rigidez, ductilidad, peso, resistencia a la corrosin, capacidad de maquinado, facilidad para trabajarse, soldabilidad, aspecto, costo y disponibilidad.En lo que se refiere al estudio de la resistencia de materiales, los primeros tresfactores son los ms importantes: resistencia, rigidez y ductilidad.

2-3.- Defina resistencia ltima a la tensin.

El trmino resistencia ltima est relacionado con el esfuerzo mximo que un material puede desarrollar. La resistencia a la tensin, el mximo esfuerzo de tensin que un material es capaz de desarrollar. Esquemticamente es el mximo valor del esfuerzo en la curva de esfuerzo-deformacin.

2-4.- Defina punto de cedencia.El punto de cedenciaes el esfuerzoen el que ocurre un alargamiento notorio en el material resilentesin un incremento aparente en la carga. Esquemticamenteel punto de cedencia es el valor del esfuerzo en la curva de esfuerzo-deformacion,en el que existe un incremento significativo de la deformacin,con poco o ningunincremento en el esfuerzo.

2-5.- Defina resistencia a la cedencia.

Es el esfuerzo al cual ocurre un aumento de deformacin para cero incremento de esfuerzo, en este punto cede el material. Esquemticamente La resistencia a la cedencia es el valor del esfuerzo en la curva de esfuerzo-deformacin en el cual una recta que se dibuja desde un valor de deformacin de 0.002plg/plg (o m/m), y paralela a la porcin recta de la curva de esfuerzo-deformacin, interseca la curva.

2-6.- Cundo se utiliza la resistencia a la cedencia en vez de punto de cedencia?Cuando los metales no presentan un punto de cedencia tan bien definido comolas aleaciones de aceros de alta resistencia, elaluminio y el titanio. Sin embargo, estos materiales en realidad si ceden, puesto que sedeforman en una cantidad apreciable antes de que ocurra su fractura.

2-7.- Defina RigidezLarigidezes la capacidad de unelemento estructuralpara soportaresfuerzossin adquirir grandesdeformacionesy/o desplazamientos.Loscoeficientes de rigidezson magnitudes fsicas que cuantifican la rigidez de un elemento resistente bajo diversas configuraciones de carga. Normalmente las rigideces se calculan como la razn entre una fuerza aplicada y el desplazamiento obtenido por la aplicacin de esa fuerza.

2-8.- Qu propiedad de un material mide su rigidez?

El modulo de elasticidad, E, es una medida de la rigidez de un material,determinado porta pendiente dela porcion recta de la curva de esfuerzodeformacion. Es la razon de cambio de esfuerzo a cambio en !a deformacin correspondiente.

2-9.- Enuncie la Ley de HookeLaley de elasticidad de Hookeoley de Hooke, originalmente formulada para casos de estiramiento longitudinal, establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elstico es directamente proporcional a la fuerza aplicada sobre el mismo:

siendoel alargamiento,la longitud original,:mdulo de Young,la seccin transversal de la pieza estirada. La ley se aplica a materiales elsticos hasta un lmite denominadolmite elstico.2-10.- Qu propiedad de un material mide su ductilidad?

Mide el grado en que un material es capaz de deformarse plsticamente. Esta propiedad se evala por medio del ensayo de traccin mediante dos parmetros, que son elalargamiento porcentual de rotura(A) y elcoeficiente de estriccin(z), pudiendo calcular as el porcentaje de alargamiento:

2-11.- Cundo se clasifica un material como dctil o frgil?Material dctil es aquel que puede estirarse, formarse o encogerse a un gradosignificativo antes de fracturarse. Un metal que presenta un porcentaje de alargamiento mayor del 5.0% se considera dctil.Material quebradizo es aquel que se fractura de sbito al someterse a carga,con poca o ninguna deformacinplstica. Un metal que presenta un porcentaje de alargamiento menor del 5.0% se considera frgil.

2-12.- Nombre cuatro tipos de acero

Acero Corten Acero CalmadoAcero CorrugadoAcero GalvanizadoAcero InoxidableAcero LaminadoAcero al CarbonoAcero de AleacinAcero DulceAcero EfervescenteAcero Estirado en FroAcero EstructuralAcero IntemperizadoAcero Suave

2-13.- Qu significa la designacin AISI 4130 para un acero?AISI: sistema de designacin de cuatro dgitos para aceros al carbono y aleados. 41: Molibdeno y cromo como elementos de aleacin.30: 0.30 % de carbono.

2-14.- Cules son la resistencia ltima, la resistencia a la cedencia y el porcentaje de alargamiento de un acero AISI 1040 laminado en caliente? Se trata de un material dctil o quebradizo?

Resistencia ultima 90 ksi Resistencia a la cedencia 60ksi Porcentaje de alargamiento 25Se trata de un material dctil, porque su porcentaje de alargamiento es de 25 mayor del 5%.2-15.- Cul tiene una mayor ductilidad, el acero AISI 1040 laminado en caliente o el AISI 1020 laminado en caliente?El acero AISI 1020 tiene un porcentaje de alargamiento de 36, es mayor de 5%, por lo tanto este presenta mayor ductilidad.2-16.- Qu significa la designacin AISI 1141 OQT700? El 0,41% es de carbono, 11 acero al carbono con azufre. El acero fue tratado al calor enfrindolo en aceite y luego templndolo a una temperatura de 700C.2-17.- Si la resistencia a la cedencia requerida de un acero es de 150 ksi. Podria utilizarse es AISI 1141? Por qu?No, porque AISI 1141 se presenta en diferentes condiciones y ninguno presenta una cedencia de 150 ksi.2-18.- Cul es el mdulo de elasticidad del acero AISI 1141? Del AISI 5160?

2-19.- Una barra rectangular de acero mide 1.0 plg por 4.0 plg por 14.5 plg. Cul es su peso en libras?

2-20.- Una barra circular mide 50 mm de dimetro y 250 mm de longitud. Cunto pesa en nevvtons?

2-21.- Si se aplica una fuerza de 400 N a una barra de titanio y a una barra idntica de magnesio cul se alargara ms?

2-22.- Mencione cuatro tipos de aceros estructurales y d el punto de cedencia de cada uno.

2-23.- Qu significa la designacin 6061- T6 para una aleacin de aluminio?

2-24.- Haga una lista de la resistencia ltima, resistencia elstica, mdulo de elasticidad de los aluminios, 6 0 6 1 -0 ,6 0 6 1 -T4y6061-T6.

2-25.- Haga una lista de cinco usos para el bronce.

2-26.- Haga una lista de tres caractersticas deseables del titanio en comparacin con el aluminio y el acero.

2-27.- Nombra cinco variedades de hierro fundido: Hierro fundido gris Blanco fundicin Fundicin maleable Fundicin dctil Elementos de aleacin

2-28.- Qu tipo de hierro fundido se considera generalmente como quebradizo?

La fundicin gris se caracteriza por su micro estructura de grafito lo que provoca fracturas de que el material tenga un aspecto gris.

2-29.- Cules son las resistencias ultimas a tensin y a compresin del hierro fundido ASTM A48 grado 40?

Propiedad ASTM A48 para la clase de fundicin gris 40su resistencia de traccin es de 57 KSI, su resistencia a la compresin es de 140 KSI y su mdulo de traccin es 18 x106 PSI.

2-30.- Cules son las diferencias entre el hierro dctil y el hierro gris?

El hierro fundido gris caracteriza por su grafito el cual le provoca fracturas, es el hierro fundido ms comnmente utilizado. La fundicin gris tiene menos resistencia a la traccin y a los golpes que el acero.El hierro dctil se caracteriza por no tener grafito por unin a los bordes de los granos de grafito, esto permite que el carbono de separar en partculas esferoidales que se solidifica el material.

2-31.- Haga una lista de los esfuerzos permisibles a flexin, tensin y compresin a cortante que a la madera de abeto Douglas grado 2:

2-32.- Cul es el rango normal de resistencias a la compresin del concreto?El concreto se clasifica segn su resistencia a la comprensin, que vara de 2000 psi (14 MPa) a 7000 psi (48 MPa). Psi: libras por pulgada cuadrada MPa: Mega Pascales

2-33.- Describa la diferencia entre materiales termoplsticos y termoendurecibles.

Termoplsticos: Los termoplsticos pueden suavizarse repentinamente mediante calentamiento, sin que haya cambio en sus propiedades ni en su composicin qumica.Termoendurecibles: Luego del curado inicial de los plsticos termoendurecibles, ya no pueden suavizarse nuevamente, durante el curado ocurre un cambio qumico con la presin y el calor.

2-34.- Nombre tres plsticos adecuados para utilizarse en la fabricacin de engrases o levas en dispositivos mecnicos.Alta resistencia a la tensin y al impacto, estabilidad a altas temperaturas, maquinable, los tres plsticos adecuados son: Nylon Fenlicos Acetales rellenos de TFE (Tetrafluoroetileno)

2-35.- Describa el trmino compuesto.

El trmino compuestohace referencia alelemento creado a partir de la suma de distintas partes. Un material compuesto tiene dos o ms constituyentes combinados de una forma que resulta en una unin mecnica o adhesiva entre los materiales.

2-36.- Nombre cinco tipos bsicos de materiales que se utilizan como matriz de materiales compuestos.Algunos de los materiales de matrices de uso ms frecuente son: Polmeros termoplsticos: Polietileno, nylon, polipropileno, poliestireno, poliamidas. Polmeros termoendurecibles: Polister, epoxio, polimida fenlica. Cermicas y vidrio Carbono y grafito Metales: Aluminio, magnesio, titanio

2-37.- 2-38.- Fgh2-39.- Fgh2-40.- Fgh2-41.- Fgh2-42.- Nombre siete tipos de materiales de relleno utilizados para materiales compuestos.Cordones de fibras continuas compuestos de muchos filamentos individuales unidos entre s.Cordones cortos (0.75 a 50 mm )Cordones esparcidos al azar en forma de tapeteHaces de cordones paralelosMaterial entretejido de cordones Filamentos o alambres metlicosMicro esferas macizas o huecas

2-43.- Nombre cinco tipos distintos de rellenos de fibra de vidrio utilizados para materiales compuestos y describa las principales caractersticas de cada uno.Fibras de carbn.- Hechas de carbono con base PAN (poliacrilonitrilo) con aprox. De un 95% de carbono con un elevado mdulo de elasticidad.Fibras de grafitos.- Con ms de 99% de carbono y un mdulo de elasticidad an ms elevado que el carbono. Fibras aramidicas.- Tiene mayor resistencia y rigidez, con mayor densidad en comparacin con el vidrio muy flexible.Fibras de cuarzo.- Buenas propiedades, altas temperaturas, hasta 1095C.El carburo de silicio recubierto en fibras de tungsteno.- Resistencia y rigidez similares al boro, pero con capacidad para temperaturas ms elevadas.

2-44.- Cul de los materiales de relleno ms comunes tiene mayor rigidez?Fibras de grafitoEl carburo de silicio recubierto en fibras de tungstenoFibras aramidicas

2-45.- Qu materiales de relleno deben considerarse para aplicaciones a alta temperatura?Fibras de cuarzo y fibras de vidrio con alto contenido de slice.

2-46.- Cul es la marca comercial comn de las fibras aramidicas?

Se considera el Kevlar, nombre comercial otorgado a las fibras aramidicas descubiertas por Du Pont en 1965.2-47.- Fgh2-48.- Fgh2-49.- Fgh2-50.- Fgh2-51.- NMaterial Resistencia especifica

1Grafito/epoxio

2Aramida/epoxio

3Boro/epoxio

4Grafito/epoxio (modulo ultra alto)

5Vidrio/epoxio

6Titanio Ti-6A1-4V

7Acero AISI 5160 OQTT 700

8Aluminio 6061-T6

9Aluminio 7075-T6

10Acero AISI 1020HR

2-52.- NMaterial Mdulos especficos

1Grafito/epoxio (modulo ultra alto)

2Boro/epoxio

3Grafito/epoxio

4Aramida/epoxio

5Acero AISI 5160 OQTT 700

6Acero AISI 1020HR

7Titanio Ti-6A1-4V

8Aluminio 7075-T6

9Aluminio 6061-T6

10Vidrio/epoxio

2-53.- Laminado unidireccional: los laminados unidireccionales se forman al apilar lminas de cinta, donde las fibras se encuentran orientadas en la misma.

2-54.- laminado cuasi-isotrpico: estn fabricado a partir del apilamiento de lminas de cinta que encuentran orientadas en diferentes direcciones (0, 90 y 45).

2-55.- Fgh2-56.- Xsdfs2-57.- S2-58.- S2-59.- S2-60.- S2-61.- S2-62.- S2-63.- S2-64.- S2-65.- S2-66.- S2-67.- S2-68.- S2-69.- S2-70.-