CIENCIA DE MATERIALESEnsayo Flexión Estática

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1) Materiales Y Objetivos

Para la realización de esta quinta práctica “Ensayo de flexión estática” necesitaremos:

- Una probeta metálica: L ´= 380 mm, ∅ = 12 mm.- Una probeta de madera: L´ = 450 mm, ∅ = 20 mm.- Flexómetro- Máquina de ensayo (Máquina universal de tracción y compresión)

La finalidad de esta quinta práctica es la flexión de una probeta cilíndrica tanto de madera, de cerámica o de fundición, y la posterior medición de la carga aplicada (F) y la flecha de desplazamiento (f) en la dirección de la aplicación de la carga, con la máquina universal de tracción, compresión y flexión y un reloj comparador.

La deformación se mide con el Flexómetro ya que dispone de una precisión de hasta 0,001 mm. Aparecen así diversas propiedades como: la medida de la máxima capacidad que soporta una probeta a una carga gradual aplicada en un periodo de tiempo corto (módulo de rotura), y por ellos, haber cuantificado la resistencia de la deflexión de la misma (módulo de elasticidad).

2) Cálculos Ensayo

Antes de empezar con los pasos a seguir para la correcta realización de esta práctica, debemos realizar una serie de cálculos. El primer cálculo lo haremos con una probeta metálica,

calculando la distancia a la que colocar los apoyos de la probeta. Usaremos una fórmula concreta: L=20∗∅=20∗12=240mm.

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Colocaremos los soportes con una separación de 240mm, lo que nos dejará en los lados de los

soportes: L´−L2

=380−2402

=70mm.

Después de colocar la probeta en su sitio, empezaremos con el ensayo y de ahí obtendremos del reloj comparador (f) y de la máquina (F) obteniendo:

- f = 3,190 mm.- F = 1000 Kp.

De estos datos podemos obtener:

Módulo derotura→σ mr=3FL

π R3=3∗1000∗9,8∗240

π 63=10398,12 Pa

mm2

σ mr=10,39812MPa

mm2

Inercia→ I=π∗d4

64= π∗12

4

64=1017,87 Kg

mm2

Módulo elasticidad→E= F∗L3

48∗I∗f= 1000∗9,8∗2403

48∗1017,87∗3,190

E=86,9226∗104MPa

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El proceso que seguiremos para las diferentes probetas (de madera o metálica) lógicamente es el mismo por lo que:

L=L´−50=450−50=400mm.

Las distancias de los soportes a los extremos de la probeta serán:

L´−L2

=450−4002

=25mm.

Finalmente, colocaremos la probeta en su lugar correspondiente, así como de la realización del ensayo obtendremos los siguientes datos:

Del reloj comparador (f) y de a máquina (F) obtenemos: f = 2,630 mm y F = 500 Kp.

De estos datos sabremos que:

Módulo derotura→σ mr=3FL

π R3=3∗500∗9,8∗400

π103=1871,66 Pa

mm2

σ mr=18,7166MPa

mm2

Inercia→ I=π∗d4

64= π∗20

4

64=7853,98 Kg

mm2

Módulo elasticidad→E= F∗L3

48∗I∗f= 500∗9,8∗4003

48∗7853,98∗2,630

E=31,62∗104MPa

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