Esfuerzo deformacion

U.N.M.S.M Facultad de Ingeniera Qumica UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS(Universidad del Per, DECANA DE AMRICA)

FACULTAD DE QUIMICA INGENIERIA QUIMICA E INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

Escuela Acadmico Profesional de Ingeniera Qumica (07.2)

Alumno : MENDOZA BARBOZA JOSE CARLOS

Cdigo : 13070088

Profesor : ING. CARVAJAL

Trabajo : DIAGRAMAS TENSION VS DEFORMACION DE MULTIPLES DE MATERIALES

TENSION VS DEFORACIONEl diseo de elementos estructurales implica determinar la resistencia y rigidez del material estructural, estaspropiedades se pueden relacionar si se evala una barra sometida a una fuerza axial para la cual se registrasimultneamente la fuerza aplicada y el alargamiento producido. Estos valores permiten determinar el esfuerzo y ladeformacin que al graficar originan el denominado diagrama de esfuerzo y deformacin.Los diagramas son similares si se trata del mismo material y de manera general permite agrupar los materialesdentro de dos categoras con propiedades afines que se denominan materiales dctiles y materiales frgiles. Losdiagramas de materiales dctiles se caracterizan por ser capaces de resistir grandes deformaciones antes de la rotura,mientras que los frgiles presenta un alargamiento bajo cuando llegan al punto de rotura.

TENSION NORMAL

Las fuerzas internas de un elemento estn ubicadas dentro del material por lo que se distribuyen en toda elrea; justamente se denomina esfuerzo a la fuerza por unidad de rea, la cual se denota con la letra griega sigma () yes un parmetro que permite comparar la resistencia de dos materiales, ya que establece una base comn dereferencia.

= P/A Donde:P Fuerza axial;A rea de la seccin transversal

DEFORMACINEl anlisis de las deformaciones se relaciona con los cambios en la forma de la estructura quegeneran las cargas aplicadas.Una barra sometida a una fuerza axial de traccin aumentara su longitud inicial; se puede observar que bajo lamisma carga pero con una longitud mayor este aumento o alargamiento se incrementar tambin. Por ello definir ladeformacin () como el cociente entre el alargamiento y la longitud inicial L, indica que sobre la barra ladeformacin es la misma porque si aumenta L tambin aumentara . Matemticamente la deformacin sera: =/L

DIAGRAMA

El diagrama es la curva resultante graficada con los valores del esfuerzo y la correspondiente deformacin unitaria en el espcimen calculado a partir de los datos de un ensayo de tensin o de compresin.

a) Lmite de proporcionalidad:Se observa que va desde el origen O hasta el punto llamado lmite de proporcionalidad, es un segmento de recta rectilneo, de donde se deduce la tan conocida relacin de proporcionalidad entre la tensin y la deformacin enunciada en el ao 1678 por Robert Hooke. Cabe resaltar que, ms all la deformacin deja de ser proporcional a la tensin.

b) Limite de elasticidad o limite elstico:

Es la tensin ms all del cual el material no recupera totalmente su forma original al ser descargado, sino que queda con una deformacin residual llamada deformacin permanente.

c) Punto de fluencia:

Es aquel donde en el aparece un considerable alargamiento o fluencia del material sin el correspondiente aumento de carga que, incluso, puede disminuir mientras dura la fluencia. Sin embargo, el fenmeno de la fluencia es caracterstico del acero al carbono, mientras que hay otros tipos de aceros, aleaciones y otros metales y materiales diversos, en los que no manifiesta.

d) Esfuerzo mximo:Es la mxima ordenada en la curva esfuerzo-deformacin.

e) Esfuerzo de Rotura:Verdadero esfuerzo generado en un material durante la rotura.

DIAGRAMA TENSION DEFORMACION DEL ACERO

TENSION DE FLUENCIA(MPa)TENSION ULTIMA(MPa)PORCENTAJEDEALARGAMIENTO(LOMG.CALIBRADA 2 IN)

280-1000550-14005-40

Comportamiento ElsticoLa curva es una lnea recta a travs de toda esta regin. El esfuerzo es proporcional a la deformacin unitaria. El material es linealmente elstico. Limite proporcional, es el lmite superior del esfuerzo en esta relacin lineal. La Ley de Hooke es vlida cuando el esfuerzo unitario en el material es menor que el esfuerzo en el lmite de proporcionalidad.Si el esfuerzo excede un poco el lmite proporcional, el material puede responder elsticamente. La curva tiende a aplanarse causando un incremento mayor de la deformacin unitaria con el correspondiente incremento del esfuerzo. Esto contina hasta que el esfuerzo llega al lmite elstico.FluenciaUn aumento en el esfuerzo ms del lmite elstico provocara un colapso de material y causara que se deforme permanentemente. Este comportamiento se llama fluencia. El esfuerzo que origina la fluencia se llama esfuerzo de fluencia o punto de fluencia, y la deformacin que ocurre se llama deformacin plstica.En los aceros con bajo contenido de carbono, se distinguen dos valores para el punto de fluencia.El punto superior de fluencia ocurre primero, seguido por una disminucin sbita en la capacidad de soportar carga hasta un punto inferior de fluencia.Una vez se ha alcanzado el punto inferior de fluencia, la muestra continuara alargndose sin ningn incremento de carga. Las deformaciones unitarias inducidas debido a la fluencia serian de 10 a 40 veces ms grandes que las producidas en el lmite de elasticidad. Cuando el material esta en este estado-perfectamente plstico.Endurecimiento por deformacinCuando la fluencia ha terminado, puede aplicarse ms carga a la probeta, resultando una curva que se eleva continuamente pero se va aplanando hasta llegar a este punto se llama el esfuerzo ultimo, Que es el esfuerzo mximo que el material es capaz de soportar.La elevacin en la curva de esta manera se llama endurecimiento por deformacin.Formacin del cuello o estriccinEn el esfuerzo ltimo, el rea de la seccin transversal comienza a disminuir en una zona localizada de la probeta, en lugar de hacerlo en toda su longitud. Este fenmeno es causado por planos de deslizamiento que se forman dentro del material y las deformaciones producidas son causadas por esfuerzos cortantes.Como resultado, tiende a desarrollarse una estriccin o cuello en esta zona a medida que el espcimen se alarga cada vez ms.Puesto que el rea de la seccin transversal en esta zona est decreciendo continuamente, el rea mas pequea puede soportar solo una carga siempre decreciente. De aqu que el diagrama esfuerzo deformacin tienda a curvarse hacia abajo hasta que la probeta se rompe en el punto del esfuerzo de fractura.

DIAGRAMA TENSION DEFORMACION DEL ALUMINIO


35-500100.5501-45

DIAGRAMA TENSION DEFORMACION DEL CAUCHO


1-77-20100-800

DIAGRAMA TENSION DEFORMACION PARA LA MADERA


30-5040-70------

La rigidez de la madera en la direccin paralelo a la fibra debe ser determinada por su mdulo de elasticidad, obtenido en el tramo lineal del diagrama tensin deformacin especfica, como lo indica la figuraEl mdulo de elasticidad debe ser determinado por la inclinacin de la recta secante a la curva tensin-deformacin definida por los puntos ( = 10%; =10%) y ( = 50%; = 50%), correspondientes respectivamente al 10% y 50% de la resistencia a compresin paralela a las fibras, medida en el ensayo.

DIAGRAMA TENSION DEFORMACION PARAEL TITANIO


760-1000 900-120010

DIAGRAMA TENSION DEFORMACION (CARBONO)

Esfuerzo deformacion

Documents

Transcript of Esfuerzo deformacion