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INTRODUCCIN

LOS PLSTICOSGRAFITO PIROLITICOLOS ACEROS FABRICACIN DE AVIONESNFASIS PRINCIPAL: EN PROPIEDADES MECNICAS DE LOS MATERIALES

TERMINOLOGA DE LAS PROPIEDADES MECNICASESFUERZODEFORMACINFUERZA QUE ACTA POR UNIDAD DE REA SOBRE LA QUE SE APLICA LA FUERZACAMBIO EN DIMENSIN POR UNIDAD DE LONGITUDNO TIENE DIMESIONES,FRECUENCIA: pulg/pulg o cm/cm UNIDADES:PSI (LIBRAS POR PULGADA CUADRADA)Pa (PASCALES)

ESFUERZOS NORMALESTENSIN

COMPRESIN

Tensin y compresinOCASIONA UNA ELONGACIN EN LA DIRECCIN DE LA FUERZA APLICADA.

OCASIONA UN ACORTAMIENTO.NOTA: SE PRESENTA UN ESFUERZO CORTANTE CUANDO LA FUERZA APLICADA ACTA EN UNA DIRECCIN PARALELA AL REA DE INTERS.ILUSTRACIN DE TENSIN, COMPRESIN Y CORTEFCORTANTEFFFFTENSINCOMPRESINESFUERZOESFUERZODEFORMACINDEFORMACINLA PENDIENTE CAMBIA CON EL NIVEL DE ESFUERZO, Y EL VALOR DE LA PENDIENTE, EL CUAL VARA, REEMPLAZA A ETANGENTE TRAZADA EN EL PUNTO MOSTRADOPENDIENTE= E6

DEFORMACIN ELSTICA:DEFORMACIN RECUPERABLE POR COMPLETO, QUE RESULTA APARTIR DE UN ESFUERZO APLICADO.MDULO CORTANTE:PENDIENTE DE LA PARTE LINEAL DE LA CURVA ESFUERZO CORTANTE-DEFORMACIN CORTANTE.MDULO DE YOUNG :PENDIENTE DE UNA CURVA ESFUERZO DE TENSIN-DEFORMACIN EN EL RGIMEN LINEAL.SABAS QU? : La deformacin plstica NO regresa a su forma original, debido a que es eliminado el esfuerzo que se aplica.

a) CICLO DEL ESFUERZOb) RESPUESTA DEL ESFUERZO ESFUERZOTIEMPOTIEMPOESFUERZOELIMINAAPLICA

Tensin o TraccinUn cuerpo se encuentra sometido a traccin simple cuando sobre sus seccionestransversales se le aplican cargas normales uniformemente repartidas y de modo detender a producir su alargamiento.

Uno de los ensayos mecnicos tensin-deformacin ms comn es el realizado a traccin. El ensayo de traccin puede ser utilizado para determinar varias propiedades de los materiales.

Normalmente se deforma una probeta hasta rotura, con una carga de traccin que aumenta gradualmente y que es aplicada niaxialmente a lo largo del eje de la probeta.

Los ensayos de traccin se realizan en materiales metlicos (aluminio y probeta de acero).Existen diferentes normas para realizar el ensayo de traccin, DIN 53455, ISO/DP 527, ASTM

Por las condiciones de ensayo, el de traccin esttica es el que mejor determina las propiedades mecnicas de los metales, o sea aquella que definen sus caractersticas de resistencia y deformabilidad.

Permite obtener, bajo un estado simple de tensin, el lmite de elasticidad o el que lo reemplace prcticamente, la carga mxima y la consiguiente resistencia esttica, en base a cuyos valores se fijan los de las tensiones admisibles o de proyecto y mediante el empleo de medios empricos se puede conocer, el comportamiento del material sometidos a otro tipo de solicitaciones (fatiga, dureza, etc.).

Cuando la probeta se encuentra bajo un esfuerzo esttico de traccin simple a medida que aumenta la carga, se estudia esta en relacin con las deformaciones que produce.

Estos grficos, permiten deducir sus puntos y zonas caractersticas revisten gran importancia, dicho grfico se obtiene directamente de la mquina.

Un caso tpico es el diagrama que nos presenta el grfico de un acero dctil indicado en la figura, en donde el eje de las ordenadas corresponde a las cargas y el de la abscisas al de las deformaciones longitudinales o alargamientos en milmetros.

1)PERIODO ELSTICO

Se observa en el diagrama que el comienzo, desde el punto O hasta el A, esta representado por una recta que nos pone de manifiesto la proporcionalidad entre los alargamientos y las cargas que lo producen (Ley de Hooke). Dentro de este periodo y proporcionalmente hasta el punto A, los aceros presentan la particularidad de que la barra retoma su longitud inicial al cesar la aplicacin de la carga, por lo que recibe indistintamente el nombre de periodo de proporcionalidad o elstico.

2) ZONA DE ALARGAMIENTO SEUDOELSTICO

Para el limite proporcional se presentan un pequeo tramo ligeramente curvo AB, que puede confundirse prcticamente con la recta inicial, en el que los alargamientos elsticos se les suma una muy pequea deformacin que presenta registro no lineal en el diagrama de ensayo. La deformacin experimentada desde el limite proporcional al B no solo alcanza a valores muy largos, si no que fundamentalmente es recuperable en el tiempo, por lo que a este punto del diagrama se lo denomina limite elstico o aparente o superior de fluencia.

3) ZONA DE FLUENCIA O ESCURRIMIENTO

El punto B marca el inicio de oscilaciones o pequeos avances y retrocesos de la carga con relativa importante deformacin permanente del material. Las oscilaciones en este periodo denotan que la fluencia no se produce simultanea mente en todo el material, por lo que las cargas se incrementan en forma alternada, fenmeno que se repite hasta el escurrimiento es total y nos permite distinguir los limites superiores de fluencia. El limite elstico aparente puede alcanzar valores de hasta el 10 al 15 % mayores que el limite final de fluencia.

4) ZONA DE ALARGAMIENTO HOMOGNEO EN TODA LA PROBETA.

Ms all del punto final de fluencia C, las cargas vuelven a incrementarse y los alargamientos se hacen ms notables, es decir que ingresa en el perodo de las grandes deformaciones, las que son uniformes en todas las probetas hasta llegar a D, por disminuir, en igual valor en toda la longitud del material, la dimensin lineal transversal. El final de perodo de alargamiento homogneo queda determinado por la carga mxima, a partir de la cual la deformacin se localiza en una determinada zona de la probeta, provocando un estrechamiento de las secciones que la llevan a la rotura, al perodo DE se lo denomina de estriccin.

NOTA: En la zona plstica se produce, por efecto de la deformacin, un proceso de endurecimiento, conocido con el nombre de acritud , que hace que al alcanzar el esfuerzo la resistencia del metal, ste al deformarse adquiere ms capacidad de carga, lo que se manifiesta en el grfico hasta el punto D.

5) ZONA DE ESTRICCIN

En el perodo de estriccin, la acritud, si bien subsiste, no puede compensar la rpida disminucin de algunas secciones transversales, producindose un descenso de la carga hasta la fractura.

PROBETAS PARA TRACCION

Las probetas para los ensayos de traccin pueden ser: industriales o calibradas; estas ltimas, se emplean en experiencias ms rigurosas y adoptan formas perfectamente cilndricas o prismticas, con extremos ensanchados, no solo para facilitar su sujecin en la mquina de ensayo, sino para asegurar la rotura dentro del largo calibrado de menor seccin; en la cual se marcan los denominados Puntos fijos de referencia a una distancia inicial preestablecida (lo), que permitir despus de la fractura, juntando los trozos, determinar la longitud final entre ellos (L).

MAQUINA DE ENSAYO

La siguiente es una foto de la maquina utilizada para realizar el ensayo de traccin, en la cual vemos el dial que nos marca la cargas , el diagramador y el sistema donde se realiza el ensayo con la probeta colocada.

MODO Y TIEMPO DE APLICACION DE LAS CARGAS

La carga debe aplicarse de tal manera que el esfuerzo resulte uniformemente destruido sobre la seccin transversal del material.

Tratndose de ensayos estticos el incremento de carga se efecta en forma muy lenta, para evitar los efectos de las fuerzas de inercia, velocidad que se fija segn las normas y materiales, adoptndose generalmente una variacin de 0,1 Kgf/mm y por segundo aproximadamente hasta alcanzar el limite de fluencia, a partir del cual puede llegarse como mximo a 50 Kgf/mm por minuto.

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Resulta de gran importancia la velocidad de la aplicacin de la carga de ensayo, pues su incremento produce un retraso en la aparicin de las deformaciones plsticas y un aumento de la resistencia del material.

Si las cargas se aplican en forma extremadamente lentas se obtiene una disminucin del limite de fluencia y un aumento de la resistencia, aunque a expensas de la ductilidad, que disminuye considerablemente.

compresinQUE ES EL ENSAYO DE COMPRENSIN?

El ensayo de comprensin es un ensayo para determinar la resistencia de un material o su deformacin ante un esfuerzo de comprensin.

En la mayora de los casos se realiza con hormigones y metales (sobre todo aceros) , aunque pueden realizarse en cualquier material.

El ensayo de comprensin es meramente lo contrario a el ensayo de tensin con respecto a la direccin o el sentido del esfuerzo aplicado

MATERIALES DONDE SE APLICA EL ENSAYO DE COMPRENSIN

REQUERIMIENTOS PARA PROBETAS DE COMPRESINPara el esfuerzo uniforme de la probeta de comprensin , una seccin circular eses preferible a otras formas, Sin embargo , la seccin cuadrada o rectangular se usa frecuentemente y para piezas manufacturadas , tales como el azulejo.

Para el concreto, las probetas estndar con cilindros con una altura del doble del dimetro. Para el concreto con agregado de tamao mximo no mayor de 2 plg, el tamao normal del cilindro es de 6 por 12 pulgada para el concreto que contengan agregado de tamao mximo para 2 y un medio se usa un cilindro de 8 por 16 pulgadas.

La resistencia a la comprensin del ladrillo para construccin se determina sobre medio ladrillo con superficie aproximadamente plana y paralela , ensaye acostado.

El ensayo de compresin es meramente lo contrario del de tensin con respecto a la direccin o el sentido del esfuerzo aplicado.Un numero de principios generales se desarrollo sobre el ensayo de tensin sobre los cuales son igualmente aplicables al ensayo de compresin.Existen varias limitaciones especiales del ensayo de compresin a las cuales se debe dirigir la atencin: La dificultad de aplicar una carga verdaderamente concntrica o axial.El ensayo mas universalmente reconocido para ejecutar pruebas de resistencia mecnica a la compresin simple es el ensayo de probetas cilndricas, las cuales se funden en moldes especiales de acero o hierro fundido que tienen 150mm de dimetro por 300mm de altura.

La resistencia a la compresin del concreto se mide con una prensa que aplica carga sobre la superficie del cilindro.

CABECEO DE CILINDROSGeneralmente esta superficie es spera y no plana, lo cual puede conducir a concentraciones de esfuerzo que reducen considerablemente la resistencia real del concreto.Para remediar esta situacin, normalmente se hace un refrentado o cabeceado de las tapas del cilindro con materiales como yeso o mezclas compuestas de azufre.

Nota:Los materiales dctil y plsticos con alguna tenacidad protuberan lateralmente y adquieren forma de barril cuando se les comprime siempre y cuando, por supuesto, la probeta no se doble

Cubos de ensayoLos moldes para fabricar los cubos de ensayo sern de acero o hierro fundido, con la superficies interiores paralelas entre s y terminadas a mquina. No deben utilizarse moldes de madera. Cada molde debe tener una placa de base metlica con una superficie plana que aguante el molde e impida las fugas. Es esencial mantener el molde y la placa de base limpios y ambos deben lubricarse ligeramente par impedir que el mortero se adhiera a los lados. No debe ejercerse un esfuerzo excesivo al juntar los lados.El cubo, de 100 mm de lado, debe llenarse en tres capas procedentes de tres mezclas distintas. Cada capa debe apisonarse por lo menos 25 veces con una barra de acero de 600 mm de longitud que tenga en su extremo una cara constituida por un cuadrado de 16 mm de lado y cuyo peso se ajuste a la norma local. La superficie del cubo debe quedar lisa

Por lo comn se producen seis cubos por moldeo y se envan dos de ellos para someterlos a ensayo a los 7, 28 y 96 das del moldeo. La experiencia indica que los resultados mnimos obtenidos deberan ser del siguiente orden:1b/in2kg/cm27 das450031528 das550038796 das6000422En el Reino Unido, a lo largo de muchos moldeos y utilizando cubos de 150 mm, los resultados fueron superiores a:

1b/in2kg/cm27 das600042228 das750052796 das9000633

Las sociedades de clasificacin tienen sus propios procedimientos y prescripciones mnimas de resistencia.Las probetas deben curarse a una temperatura no inferior a 10C y de la misma manera que se cura el casco y durante el mismo tiempo. Las probetas deben llevarse al laboratorio de ensayo el sptimo y vigesimoctavo da despus de su toma y envueltas en un trapo de arpillera humedecida o similar.Los datos de los ensayos de los tubos deben irse anotando sucesivamente en el expediente correspondiente a la embarcacin de que se trate como referencia de los datos de resistencia segn los distintos moldeos.Probeta estndar: Las probetas para los ensayos de compresin de materiales metlicos recomendados por la ASTM. Las probetas cortas son para usarse con metales antifriccin. Las de probetas medianas ara uso general y las probetas largas para ensayo que determine el modulo de elasticidad. Las deformaciones verdaderas involucradas en el proceso de conformado plstico son del orden de 2 a 4 (mucho mayores que las que obtienen en un ensayo de traccin) con altas tasas de deformacin.

CONCLUSINA travs de cada ensayo se puede concluir que el concreto, los plsticos, como otros materiales; Presentan alta resistencia a la compresin, de la misma forma se determina qu tan resistente es el material cuando este, es sometido a cargas axiales. Por otro lado se observa que en lo aprendido tericamente es fcilmente aplicable, ya que en las ecuaciones aprendidas se puede calcular el esfuerzo o resistencia del concreto, cuando este es sometido a una fuerza de compresin, adems se puede obtener la mxima carga posible aplicada y por ltimo se podemos decir que no todos los materiales presentan la misma resistencia, esto nos indica que si un material tiene gran resistencia a la compresin es posible que tenga una baja resistencia a la tensin y viceversa, es por esto que es de vital importancia conocer las caractersticas de cada uno de los materiales al momento de ejecutar cualquier proyecto para as evitar cualquier tipo de problemas que se puedan presentar debido a la falta de conocimiento del comportamiento de ellos.

BIBLIOGRAFATITULO: ENSAYE E INSPECCIN DE LOS MATERIALES EN INGENIERA AUTOR:DAVIS TROXELL Pg. Consultadas : 184 a 194

TITULO: CIENCIA E INGENIERIA DE LOS MATERIALES AUTOR:DONALD R. ASKELAND Pg. Consultadas : 198 a 204TITULO: ENSAYO DE TRACCIN AUTOR: Pg. Consultadas : 12-18