UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERIA CIENCIAS FISICAS Y

MATEMATICA

CARRERA DE INGENIERIA CIVIL

TEMA:

ENSAYO DE TRACCION VERDADERA

ENSAYO N7

NOMBRE:

ALEXIS JAVIER LEON TAPIA

PARALELO:

SEGUNDO

FECHA DE REALIZACION:

2015/07/02

FECHA DE ENTREGA:

2015/07/09

DIA Y HORA:

JUEVES/09:00

INTRODUCCION:

El ensayo de traccin es uno de los ms empleados. Consiste en someter una

probeta de forma y dimensiones determinadas a un esfuerzo de traccin en la

direccin de su eje, hasta romperla.

Las probetas empleadas son generalmente barras de seccin regular y

constante casi siempre circulares. Sus extremidades son de mayor seccin,

para facilitar la fijacin de la probeta a la mquina que ha de producir el

esfuerzo de traccin.

En las probetas se hacen dos marcas entre las cuales se mide la longitud, que

se denomina calibrada. Esta longitud puede dividirse en partes iguales para

medir las deformaciones a lo largo de la probeta.

Para que los resultados de los ensayos sean comparables, deben ser las

probetas utilizadas geomtricamente semejantes, pues slo entonces, bajo las

mismas cargas, se obtendrn deformaciones proporcionales.

Los ensayos de traccin, de compresin y flexin pueden realizarse con una

mquina Universal, cuyo mbolo, movido hidrulicamente, produce tracciones,

compresiones y flexiones a voluntad, aplicando las cargas deseadas a la

probeta colocada y sujeta en la mquina por medio de mordazas adecuadas.

Una vez que la tensin a que se ha sometido la probeta pasa el lmite de

elasticidad, o de proporcionalidad entre las cargas y los alargamientos, hay

algunas fluctuaciones en la curva, entrndose en el denominado perodo

plstico-elstico.

A partir del punto fs, que es el lmite superior de fluencia, los alargamientos

aumentan rpidamente sin necesidad de aumentar la tensin hasta un punto fi,

que se denomina lmite inferior de fluencia.

A partir de este punto, vuelve a ser necesario aumentar la carga durante un

perodo que se conoce por el nombre de perodo de fortalecimiento, hasta

alcanzar un valor mximo de la tensin R, que se denomina tensin de rotura,

aunque la rotura propiamente dicha no se produzca en este punto, sino

despus de un perodo durante el cual la probeta se estira rpidamente,

reducindose sensiblemente su seccin hasta que se produce la rotura bajo un

esfuerzo menor que la tensin antes citada.

OBJETIVOS

OBJETIVOS GENERALES:

Establecer las variaciones entre esfuerzos unitarios y deformaciones

especficas verdaderas con respecto a esfuerzos unitarios y

deformaciones especficas nominales, como hallar las propiedades

mecnicas para el acero laminado al calor con carga axial.

Interpretar los datos obtenidos mediante el anlisis de diagrama

esfuerzo unitario vs deformacin especifica.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Hallar su porcentaje de ductilidad, esfuerzo nominal y deformacin

especifica lineal as como encontrar el mdulo de elasticidad.

Identificar las zonas del diagrama debido al comportamiento del material,

as como sus lmites correspondientes.

Investigar sobre las fallas de cada material de acuerdo a lo observado

en practica

MATERIALES Y EQUIPOS

EQUIPOS:

Mquina Universal 30 Ton.

Apreciacin: 1 Kg

Calibrador

Apreciacin: 0.05mm

Deformimetro Lineal

Apreciacin:

Compas de porcentaje

Apreciacion: %

MATERIALES:

Barra de acero laminado al

caliente

Acero laminado al caliente. Dimensiones:

PROCEDIMIENTO:

Determinar la capacidad y apreciacin de cada equipo a utilizar.

Determinar el Dimetro de la probeta y la Longitud de Medida con el calibrador y el tornillo micromtrico. Preparar la mquina para realizar el ensayo en la probeta, colocar los aditamentos correspondientes para sujetar la muestra. Colocar el Dial de Deformaciones de traccin de manera que permita observar las lecturas durante el ensayo. Se realiza el ensayo controlando a travs de la carga, luego ensayo controlando a travs de las deformaciones y ensayo controlado por las cargas y deformaciones. Registrar los valores en tablas, de las deformaciones, cargas y variaciones de dimetro producidas debido a la aplicacin de cargas de traccin. Con los valores, obtener grfico de esfuerzos y deformaciones nominales, esfuerzos y deformaciones verdaderos

TABLAS Y DATOS:

CARGA DEFORMACION INS. DIAMETRO AREA INST

Ao/Ai

NOMINAL LONGITUDINAL TRANSVERSAL

P l i Ai SL L ST T

Kg N (0.01 mm) (mm) (mm2) MPa (mm/mm) Mpa mm/mm Mpa mm/mm

0 0 0 10,100 80,11865 1,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000

250 2452,5 0 10,100 80,11865 1,00000 30,61033 0,00000 30,61033 0,00000 30,61085 0,00000

500 4905 1 10,090 79,96008 1,00198 61,22067 0,00020 61,23291 0,00020 61,34311 0,00198

750 7357,5 1,3 10,090 79,96008 1,00198 91,83100 0,00026 91,85488 0,00026 92,01466 0,00198

1000 9810 2 10,080 79,80167 1,00397 122,44134 0,00040 122,49031 0,00040 122,92976 0,00396

1250 12262,5 2,8 10,080 79,80167 1,00397 153,05167 0,00056 153,13738 0,00056 153,66220 0,00396

1500 14715 3,2 10,080 79,80167 1,00397 183,66201 0,00064 183,77955 0,00064 184,39465 0,00396

1750 17167,5 4 10,080 79,80167 1,00397 214,27234 0,00080 214,44376 0,00080 215,12709 0,00396

2000 19620 4,7 10,070 79,64341 1,00597 244,88268 0,00094 245,11287 0,00094 246,34807 0,00595

2250 22072,5 5,2 10,070 79,64341 1,00597 275,49301 0,00104 275,77952 0,00104 277,14158 0,00595

2500 24525 6 10,070 79,64341 1,00597 306,10334 0,00120 306,47067 0,00120 307,93509 0,00595

2750 26977,5 7,8 10,060 79,48531 1,00797 336,71368 0,00156 337,23895 0,00156 339,40235 0,00794

3430 33648,3 1900 9,520 71,18112 1,12556 419,97379 0,38000 579,56383 0,32208 472,71386 0,11828

3520 34531,2 2000 9,480 70,58421 1,13508 430,99351 0,40000 603,39091 0,33647 489,21988 0,12670

3510 34433,1 2050 9,440 69,98982 1,14472 429,76910 0,41000 605,97443 0,34359 491,97297 0,13516

3500 34335 2100 9,400 69,39794 1,15448 428,54468 0,42000 608,53345 0,35066 494,75529 0,14365

3570 35021,7 2150 9,350 68,66163 1,16686 437,11558 0,43000 625,07527 0,35767 510,06216 0,15432

3540 34727,4 2200 9,300 67,92925 1,17944 433,44234 0,44000 624,15696 0,36464 511,22899 0,16504

3520 34531,2 2300 9,250 67,20079 1,19223 430,99351 0,46000 629,25052 0,37844 513,85112 0,17582

3600 35316 2400 9,200 66,47626 1,20522 440,78882 0,48000 652,36745 0,39204 531,25736 0,18666

3580 35119,8 2500 9,120 65,32517 1,22646 438,33999 0,50000 657,50999 0,40547 537,61510 0,20413

2490 24426,9 2780 7,090 39,48057 2,02932 304,87893 0,55600 474,39162 0,44212 618,70694 0,70770

0.00000

50.00000

100.00000

150.00000

200.00000

250.00000

300.00000

350.00000

400.00000

450.00000

500.00000

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

ESFU

ERZO

UN

ITA

RIO

DEFORMACION ESPECIFICA

ESFUERZO UNITARIO VS DEFORMACION ESPECIFICA NOMINALES

NOMINAL

y = 250223x

0.00000

50.00000

100.00000

150.00000

200.00000

250.00000

300.00000

350.00000

400.00000

450.00000

0 0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.001 0.0012 0.0014 0.0016 0.0018

LINEA DE REGRESION

0.00000

100.00000

200.00000

300.00000

400.00000

500.00000

600.00000

700.00000

800.00000

0.00000 0.05000 0.10000 0.15000 0.20000 0.25000 0.30000 0.35000 0.40000 0.45000 0.50000

ESFU

ERZO

UN

ITA

RIO

DEFORMACION ESPECIFICA

ESFUERZO UNITARIO VS DEFORMACION ESPECIFICA LONGITUDINAL

LONGITUDINAL

y = 250647x

0.00000

50.00000

100.00000

150.00000

200.00000

250.00000

300.00000

350.00000

400.00000

450.00000

0.00000 0.00020 0.00040 0.00060 0.00080 0.00100 0.00120 0.00140 0.00160 0.00180

LINEA DE REGRESION

0.00000

100.00000

200.00000

300.00000

400.00000

500.00000

600.00000

700.00000

0.00000 0.10000 0.20000 0.30000 0.40000 0.50000 0.60000 0.70000 0.80000

ESFU

ERZO

UN

ITA

RIO

DEFORMACION ESPECIFICA

ESFUERZO UNITARIO VS DEFORMACION ESPECIFICA TRANSVERSAL

TRANSVERSAL

y = 44289x

0.00000

50.00000

100.00000

150.00000

200.00000

250.00000

300.00000

350.00000

400.00000

0.00000 0.00100 0.00200 0.00300 0.00400 0.00500 0.00600 0.00700 0.00800 0.00900

LINEA DE REGRESION

CALCULOS TIPICOS:

ESTRICCION

e =Ao Af

Ao 100

e =80.12 39.48

80.12 100

e = 50.72%

NOMINAL

AREA DE APLICACION

A = r2

A = (5.05)2

A = 80.12 mm2

ESFUERZO MAXIMO

max = Pmax

A

max = 3600 9,81 N

80.12 mm2

max = 440.79 Mpa

ESFUERZO DE RUPTURA

=P

A

= 2490 9,81 N

80.12 mm2

= 304.88 Mpa

DUCTILIDAD

=l

L 100

=27,8mm

50mm 100

= 55.6% > 5%

LIMITE DE ELASTICIDAD:

P=2750Kgf

=P

A

= 2750 9,81 N

80.12 mm2

= 336.71Mpa

MODULO DE ELASTICIDAD

De acuerdo a la lnea de tendencia

y = 250223x

E = m = 250223 Mpa

LONGITUDINAL VERDADERO

ESFUERZO MAXIMO

max = (1 + )

max = 438.34 Mpa(1 + 0,5)

max = 657.51 Mpa

ESFUERZO DE RUPTURA

= (1 + )

= MPa(1 + 0.556)

= 474.39 Mpa

DEFORMACION LTIMA

= (1 + )

= (1 + 0.556)

= 0.442

DUCTILIDAD

=l

L 100

= (0.442) 100

= 44.2% > 5%

LIMITE DE ELASTICIDAD:

P=2750Kgf

= (1 + )

= 336.71MPa(1 + 0.00156)

= 337.23 Mpa

MODULO DE ELASTICIDAD

De acuerdo a la lnea de tendencia

y = 250647x

E = m = 250647 Mpa

TRANSVERSAL VERDADERO

ESFUERZO P=3600Kgf

max =

max = 3600 9.81

66.47

max = 531.31 Mpa

ESFUERZO DE RUPTURA Y MAXIMO

=

= 2490 9.81

39.48

= 618.71 Mpa

DEFORMACION LTIMA

=

= 80.12

39.48

= 0.7077

DUCTILIDAD

=l

L 100

= 0.7077 100

= 70.77% > 5%

LIMITE DE ELASTICIDAD:

P=2750Kgf

=

= 2750 9.81

79.48

= 339.4 Mpa

MODULO DE ELASTICIDAD

De acuerdo a la lnea de tendencia

y = 44289x

E = m = 44289 Mpa

CONCLUSIONES:

El lmite de elasticidad est bajo la carga P de 2750 kgf y para esfuerzos

nominales da un valor de 336.71 MPa, en esfuerzo verdadero longitudinal

337.23 MPa y esfuerzo verdadero transversal 339.4 MPa, muy similares

entre si lo que a su vez en los diagramas se observa que los esfuerzos

son equivalentes hasta este lmite.

Los clculos de esfuerzos unitarios y deformaciones especficas se

obtuvieron a partir de las variaciones instantneas tanto de la seccin

transversal y longitudinal, as variando en cada carga el rea de

aplicacin.

El material posee propiedades mecnicas muy buenas su ductilidad en

cada caso sobrepaso el 40%, lo que refleja que se puede deformar hasta

cerca de la mitad de longitud antes de producirse la falla.

La estriccin es igual para todos los casos 50.72% y fue considerable, al

inicio su dimetro era de 10.1 mm y al final cuando el material fallo 7.1

mm habiendo una reduccin del rea y por eso el material se esfuerza

ms.

El valor del esfuerzo mximo para esfuerzos nominales fue de 440.78

MPa cuya carga coincide con la carga mxima aplicada 3600Kgf y se

observa en el diagrama como la curva decrece a partir de este valor, esto

se debe a que el rea de aplicacin es constante. En esfuerzos

verdaderos longitudinales el esfuerzo mximo fue de 657.51MPa con una

carga de 3580Kgf, en este caso realmente la carga mxima que se aplic

no corresponde al esfuerzo mximo porque este depende de dos

variables el esfuerzo unitario y la deformacin especifica nominal. En el

caso de esfuerzos verdaderos transversales el esfuerzo mximo ser

igual a la carga aplicada por el rea instantnea, en este se observa que

el diagrama es siempre creciente y el valor de esfuerzo mximo coincide

con el de ruptura 618.7 MPa a 2490 Kgf.

El mdulo de elasticidad se obtuvo a partir de una lnea de tendencia

hasta el lmite de elasticidad en el caso de esfuerzos y deformaciones

nominales 250223 Mpa. En esfuerzos y deformaciones verdaderas

longitudinales 250647 Mpa, muy parecidas entre s, pero en esfuerzos y

deformaciones verdaderas transversales el valor es muy diferente 44289

Mpa.

RECOMENDACIONES:

Tomar los datos en la forma ms exacta posible, para no obtener

resultados equivocados.

ANEXOS:

Probeta luego del ensayo

Barra de acero en su posicin con los dems equipos antes del ensayo

Maquina Universal, Acero laminado al caliente, deformimetro lineal

Seccin de acero laminado al calor para ensayo