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ESPELABORATORIO DE MECÁNICA DE MATERIALES

PRACTICAS DE LABORATORIOINDICE

TEMA: RECIPIENTE CILINDRICO SOMETIDO A PRESION Y TORQUE I-----3TEMA: RECIPIENTE CILINDRICO SOMETIDO A PRESION Y TORQUE II-----4TEMA: CILINDRO DE PARED DELGADA-----------------------------------------------5TEMA: CILINDRO DE PARED DELGADA-----------------------------------------------6TEMA: VIGAS HIPERESTATICAS---------------------------------------------------------7TEMA: COMPRESION EN MADERAS----------------------------------------------------8TEMA: DUREZA BRINELL------------------------------------------------------------------9TEMA: ANALISIS DE REACCIONES EN VIGAS ISOSTATICAS------------------10TEMA: DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE EN ESTRUCTURAS MODELO-----11TEMA: ANALISIS DE ESFUERZOS EN ARMADURAS------------------------------12TEMA: VIGAS EN VOLADIZO ASIMETRICAS---------------------------------------13TEMA: DIAFRAGMA CIRCULAR SOMETIDO A PRESION INTERNA----------14TEMA: TRACCION HORIZONTAL-------------------------------------------------------15TEMA: MODULO DE ELASTICIDAD Y COEFICIENTE DE POISSON-----------16TEMA: COMPRESION EN ADOQUINES------------------------------------------------17TEMA: CORTE SOBRE CONECTORES EN UNA JUNTA sOMETIDA A TRACCION-------------------------------------------------------------------------------------18TEMA: CORTE SOBRE CONECTORES EN UNA JUNTA sOMETIDA A TRACCION Y FLEXIÓN---------------------------------------------------------------------19TEMA: VIGAS SIMPLEMENTE APOYADAS------------------------------------------20TEMA: VIGAS EN VOLADIZO------------------------------------------------------------21TEMA: COMBINACION DE ESFUERZOS (ROSETA DE DEFORMACION)--- -22TEMA: TORSION EN BARRAS CILINDRICAS----------------------------------------23TEMA: APLICACION DE LA LEY DE HOOKE A LA FLEXIÓN EN VIGAS----24TEMA: COLUMNAS-------------------------------------------------------------------------25TEMA: COLUMNAS LARGAS-------------------------------------------------------------26TEMA: ANALISIS DEL ESFUERZO FLECTOR EN UNA VIGA SIMPLEMENTE APOYADA--------------------------------------------------------------------------------------27TEMA: VIGAS DE HORMIGON-----------------------------------------------------------28TEMA: VIGAS DE MADERA---------------------------------------------------------------29TEMA: VIGAS COMPUESTAS-------------------------------------------------------------30TEMA: DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE EN ESTRUCTURAS MODELO-----31TEMA: TRACCION EN ACERO-----------------------------------------------------------32TEMA: IMPACTO EN METALES---------------------------------------------------------33TEMA: DUREZA ROCWELL---------------------------------------------------------------34

TEMA: TRACCION EN DIFERENTES MATERIALES-------------------------------35TEMA: TRACCION EN ACERO-----------------------------------------------------------36TEMA: COMPRESION EN MADERAS---------------------------------------------------37TEMA: CONSTANTE ELÁSTICA DE RESORTES, DUREZA ROCWELL, IMPACTO---------------------------------------------------------------------------------------38TEMA: Viga simplemente apoyada y viga en voladizo----------------------------------39TEMA: COMBINACIÓN DE ESFUERZOS----------------------------------------------40TEMA: TORSION EN BARRAS CILINDRICAS----------------------------------------41TEMA: CILINDRO DE PARED DELGADA---------------------------------------------42TEMA: DUREZA BRINELL, DUREZA ROCWELL, IMPACTO EN METALES- 43TEMA: DOBLADO EN METALES--------------------------------------------------------44


PRACTICAS DE LABORATORIO

TEMA: RECIPIENTE CILINDRICO SOMETIDO A PRESION Y TORQUE I

OBJETIVO:

Comparar los esfuerzos teóricos con los prácticos en un elemento diferencial.

MATERIAL: Aleación de aluminio E = 11.31 * 106 psi , u = 0.33,espesor t = 0.125 plg.,diámetro exterior = 4.0 plg.,

PREGUNTAS:

1.- Calcular los esfuerzos teóricos en el centro de gravedad de la roseta de deformaciones.

2.- Calcular los esfuerzos prácticos utilizando la ley de Hooke en el centro de gravedad de la roseta de deformaciones.

3.- Comparar los esfuerzos teóricos y prácticos.

4.- Conclusiones.



TEMA: RECIPIENTE CILINDRICO SOMETIDO A PRESION Y TORQUE II

OBJETIVO:

Analizar los esfuerzos en un elemento diferencial situado en el centro de gravedad de la roseta de deformaciones.

MATERIAL: Aleación de aluminio

E = 11.31 * 106 psi , u = 0.33,espesor t = 0.125 plg.,exterior = 4.0 plg.,brazo = 7.8125 plg,diámetro del pistón = 1.0 plg.

PREGUNTAS:1.- El estado de esfuerzos teórico de un punto H ubicado

en la superficie exterior del cilindro.

2.- El estado de esfuerzos teórico de un punto H1 ubicado en la superficie interior del cilindro.

3.- Comparar el estado de esfuerzos teórico con el práctico del punto exterior H.

4.- Para el punto interior H1 dibujar los tres círculos de Mohr y obtener los esfuerzos principales y el esfuerzo cortante.

5.- Conclusiones.



TEMA: CILINDRO DE PARED DELGADA

OBJETIVO:

Analizar los esfuerzos en un elemento diferencial.


E = 11.31 * 106 psi , u = 0.33,espesor t = 0.125 plg.,diámetro exterior = 4.0 plg.,

PREGUNTAS:

1.- Comparar los esfuerzos circunferencial y longitudinal teórico y práctico (determinar el error porcentual).

2.- Dibujar el estado de esfuerzos de un punto H ubicado en la superficie exterior del cilindro.

3.- Conclusiones.




OBJETIVO:

Analizar los esfuerzos en un elemento diferencial.

MATERIAL: Aleación de aluminio E = 11.31 * 106 psi , u = 0.33,espesor t = 0.125 plg.,diámetro exterior = 4.0 plg.,

PREGUNTAS:

1.- Dibujar el diagrama de cuerpo libre del cilindro.

2.- Calcular los esfuerzos teóricos circunferencial y longitudinal .

2.- Calcular los esfuerzos prácticos circunferencial y longitudinal utilizando la ley de Hooke.

3.- Determinar el error porcentual de los esfuerzos

4.- Conclusiones.



TEMA: VIGAS HIPERESTATICAS

(tres apoyos simples; apoyo simple-empotramiento)

OBJETIVO:

Analizar las reacciones en los apoyos y las deflexiones.

PREGUNTAS:

1.- Calcular las reacciones teóricas en cada uno de los apoyos.

2.- Calcular la deflexión teórica a x = 26.4 cm ( medido desde el extremo izquierdo del apoyo).

3.- Comparar las reacciones teóricas y prácticas.

4.- Comparar las deflexiones teóricas y prácticas.

5.- Conclusiones.



TEMA: COMPRESION EN MADERAS

(paralela y perpendicular a la fibra)OBJETIVO:

Analizar la curva Esfuerzo - Deformación unitaria ( vs )

PREGUNTAS:

1.- Dibujar la curva Esfuerzo - Deformación unitaria ( vs ).

2.- Determinar el Módulo de elasticidad ( E ).

3.- Determinar los esfuerzos característicos de la Madera (límite de proporcionalidad, esfuerzo último, resistencia última .

4.- Medir el ángulo de la sección de falla y calcular el esfuerzo normal y cortante

5.- Conclusiones.



TEMA: DUREZA BRINELL

OBJETIVO:

Determinar la dureza Brinell en un material .

PREGUNTAS:

1.- Calcular la dureza Brinell del material

2.- Conclusiones.



TEMA: ANALISIS DE REACCIONES EN VIGAS ISOSTATICAS

OBJETIVO:

Analizar las reacciones en los apoyos de una viga.

PREGUNTAS:

1.- Calcular las reacciones teóricas en cada uno de los apoyos.

2.- Comparar las reacciones teóricas y prácticas (obtener el error porcentual).

3.- Conclusiones.



TEMA: DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE EN ESTRUCTURAS MODELO

OBJETIVO:

Dibujar diagramas de cuerpo libre de ciertos elementos de una armadura y un pórtico

PREGUNTAS:

1.- Dibujar el DCL de una barra

2.- Dibujar el DCL de un nudo

3.- Dibujar el DCL tridimensional ( con valores de fuerzas) de un perno de la armadura

4.- Conclusiones.



TEMA: ANALISIS DE ESFUERZOS EN ARMADURAS

OBJETIVO:

Analizar el esfuerzo axial en un punto de una armadura.

PREGUNTAS:

1.- Calcular el esfuerzo axial teórico, en el punto correspondiente al centro de gravedad del medidor de deformaciones.

2.- Calcular el esfuerzo axial práctico.

3.- Comparar los esfuerzos teóricos y prácticos.

4.- Conclusiones.



TEMA: VIGAS EN VOLADIZO ASIMETRICAS

OBJETIVO:

Analizar las deflexiones en el extremo libre

PREGUNTAS:

1.- Calcular las deflexiones teóricas del extremo libre según el sistema x , y.

2.- Comparar las deflexiones teóricas con las prácticas (determinar el error porcentual).

3.- Conclusiones.



TEMA: DIAFRAGMA CIRCULAR SOMETIDO A PRESION INTERNA

OBJETIVO:

Analizar las deflexiones, esfuerzo radial y esfuerzo tangencial en un diafragma

PREGUNTAS:

1.- Dibujar un diagrama de deflexiones teórica y práctica vs. el radio.

2.- Dibujar un diagrama de esfuerzos radiales teórico y práctico vs. el radio.

3.- Dibujar un diagrama de esfuerzos tangenciales teórico y práctico vs. el radio.

4.- Comparar las deflexiones teóricas con las prácticas (determinar el error porcentual).

5.- Comparar los esfuerzos radiales teóricos con los prácticos (determinar el error porcentual),

6.- Comparar los esfuerzos tangenciales teóricos con los prácticos (determinar el error porcentual).

7.- Conclusiones.



TEMA: TRACCION HORIZONTAL

OBJETIVO:

Analizar los diagramas de esfuerzo vs. deformación unitaria axial de los siguientes materiales:1.- Cobre2.- Acero3.- Plástico dúctil y rígido

PREGUNTAS:1.- Graficar el diagrama Esfuerzo vs. deformación

unitaria.

2.- Determinar con valores de la pendiente, la función que rige el comportamiento lineal del diagrama esfuerzo vs. deformación unitaria.

3.- Determinar los siguientes esfuerzos de tracción:* Límite de proporcionalidad* Límite de fluencia* Resistencia última* Resistencia a la rotura

4.- Determinar las siguientes deformaciones unitarias:* En el límite de proporcionalidad* En el límite de fluencia* En la resistencia última* En la resistencia a la rotura

5.- Conclusiones.



TEMA: MODULO DE ELASTICIDAD Y COEFICIENTE DE POISSON

OBJETIVO:

Medir en forma experimental el Módulo de elasticidad (E) y el Coeficiente de Poisson (u) del acero.

PREGUNTAS:

1.- Graficar el Diagrama esfuerzo vs. Deformación unitaria axial.

2.- Determinar la pendiente del diagrama.

3.- Calcular el Coeficiente de Poisson (u) y su valor promedio.

4.- Comparar el Módulo de elasticidad y el Coeficientede Poisson obtenidos en la práctica con los valores teóricos.

5.- Conclusiones.



TEMA: COMPRESION EN ADOQUINES

OBJETIVO:

Determinar la resistencia a la compresión de los adoquines

PREGUNTAS:

1.- Calcular el esfuerzo último de compresión de los adoquines.



TEMA: CORTE SOBRE CONECTORES EN UNA JUNTA SOMETIDA A TRACCION

OBJETIVO:

Calcular el esfuerzo cortante medio en uno de los conectores.

PREGUNTAS:

1.- Dibujar los diagramas de cuerpo libre (indicando valores de las fuerzas), de las placas A y C.

2.- Determinar los esfuerzos máximos de tracción en las placas A y C.

3.- Calcular los esfuerzos de apoyo, en los agujeros de las placas A y C.

4.- Calcular el esfuerzo cortante medio en uno de los conectores.

5.- Conclusiones.



TEMA: CORTE SOBRE CONECTORES EN UNA JUNTA SOMETIDA A TRACCION Y FLEXIÓN

OBJETIVO:

Calcular el esfuerzo cortante medio en uno de los conectores.

PREGUNTAS:

1.- Dibujar los diagramas de cuerpo libre (indicando valores de las fuerzas), de las placas A y B.

2.- Determinar los esfuerzos máximos de tracción en las placas A y B (esta pregunta no se contesta para la junta a flexión).

3.- Calcular los esfuerzos de apoyo, en los agujeros de las placas A y B.

4.- Calcular el esfuerzo cortante medio en uno de los conectores.

5.- Conclusiones.



TEMA: VIGAS SIMPLEMENTE APOYADAS

OBJETIVO:

Analizar las reacciones y deflexiones en una viga simplemente apoyada.

PREGUNTAS:

1.- Comparar las reacciones teóricas con las prácticas en cada uno de los apoyos, obteniendo su error porcentual

2.- Comparar la deflexión teórica con la práctica en la mitad de la longitud de la viga, obteniendo su error porcentual.

3.- Conclusiones.



TEMA: VIGAS EN VOLADIZO

OBJETIVO:

Analizar la deflexión máxima en una viga en voladizo

PREGUNTAS:

Determinar:

1.- El momento de inercia de la sección transversal.

2.- La ecuación de la elástica de la viga como función de x.

3.- Comparar la deflexión máxima teórica con la práctica, en la viga.

4 .- Conclusiones.



TEMA: COMBINACION DE ESFUERZOS (ROSETA DE DEFORMACION)

OBJETIVO:

Analizar el estado de esfuerzos en un punto partiendo de los datos obtenidos en la roseta de deformación.

PREGUNTAS:

Determinar:

1.- El estado de esfuerzos teórico de un punto correspondiente al centro de gravedad de la roseta.

2.- x , y y xy .

3.- Comparar el estado de esfuerzos teórico con el estado de esfuerzos práctico (obtenido con la roseta de deformación).

4 .- Conclusiones.



TEMA: TORSION EN BARRAS CILINDRICAS

OBJETIVO:

Determinar experimentalmente el módulo de elasticidad por cortante, esfuerzo de fluencia y esfuerzo último por cortante

PREGUNTAS:

Determinar:

1.- Dibujar el diagrama vs. .

2.- Obtener el módulo de elasticidad por cortante.

3 .- El esfuerzo cortante en la fluencia.

4.- El esfuerzo cortante en la rotura

5.- Conclusiones.



TEMA: APLICACION DE LA LEY DE HOOKE A LA FLEXIÓN EN VIGAS

OBJETIVO:

Analizar el esfuerzo flector en una viga, utilizando la ley de Hooke

PREGUNTAS:

1.- Calcular el esfuerzo flector teórico en el centro de gravedad del sensor de deformación unitaria (strain gage).

2 .- Calcular el esfuerzo flector en el centro de gravedad del sensor de deformación unitaria (strain gage) en la viga utilizando la ley de Hooke.

3.- Comparar a través del error porcentual, los esfuerzos flectores teórico y práctico en los diferentes puntos

4.- Conclusiones.



TEMA: COLUMNAS

OBJETIVO:

Comparar la carga crítica teórica con la práctica en modelos de columnas de Acero.

PREGUNTAS:

1.- Determinar la relación de la esbeltez para cada columna de acero.

2.- Comparar la carga crítica teórica con la carga crítica práctica .

3.- Dibujar un diagrama esfuerzo crítico vs. (K*L) / r y analizarlo.

4.- Conclusiones.



TEMA: COLUMNAS LARGAS

OBJETIVO:

Analizar la carga crítica en columnas

PREGUNTAS:

1.- Dibujar el perfil de la elástica de la columna

2.- Determinar en forma práctica la constante K de sujeción

3.- Comparar la carga crítica medida en forma práctica con las obtenidas en forma práctica utilizando la fórmula de Euler

4.- Para las columnas de acero dibujar en un mismo sistema de

coordenadas un diagrama utilizando datos teóricos y

prácticos.

5.- Conclusiones.



TEMA: ANALISIS DEL ESFUERZO FLECTOR EN UNA VIGA SIMPLEMENTE APOYADA

OBJETIVO:

Comparar el esfuerzo flector teórico con el esfuerzo flector práctico

PREGUNTAS:

1.- Calcular el error porcentual entre el esfuerzo flector teórico y el esfuerzo flector práctico

2.- Conclusiones.



TEMA: VIGAS DE HORMIGON

OBJETIVO:

Determinar:

1.- La densidad del material2.- El módulo de elasticidad

PREGUNTAS:

1.- Dibujar un diagrama P vs.

2.- Determinar la pendiente del comportamiento lineal; ¿Que representa esta pendiente?.

3.- Calcular el esfuerzo flector máximo ( en las fibras a tracción)

4.- Determinar la densidad y el módulo de elasticidad del material. 5.- Conclusiones.



TEMA: VIGAS DE MADERA

OBJETIVO:

Determinar:

1.- El módulo de elasticidad de la madera2.- Esfuerzo flector máximo

PREGUNTAS:

1.- Calcular el módulo de elasticidad de la madera

2.- Calcular el esfuerzo flector máximo.

3.- Describir a través de una observación la sección de rotura de la viga.

4.- Describir los tipos de falla que se produjeron en la viga

5.- Conclusiones.



TEMA: VIGAS COMPUESTAS

OBJETIVO:

Analizar la deflexión en la mitad de la longitud

PREGUNTAS:

1.- Realizar, una comparación de la deflexión teórica con la práctica

2.- Calcular el esfuerzo flector máximo en las fibras alargadas y acortadas de la viga

3.- Conclusiones.



TEMA: DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE EN ESTRUCTURAS MODELO

OBJETIVO:

Dibujar diagramas de cuerpo libre de elementos.

PREGUNTAS:

1.- Dibujar diagramas de cuerpo libre de:un elementoun nudo un perno ( tres dimensiones)

5.- Conclusion



TEMA: TRACCION EN ACERO

OBJETIVO:

Determinar el esfuerzo en la fluencia, esfuerzo último y alargamiento porcentual del acero.

PREGUNTAS:

1.- Determinar los valores de:esfuerzo en laº fluencia.esfuerzo último yalargamiento porcentual

2.- Graficar el diagrama alargamiento porcentual en cada división vs. las divisiones.

3.- Conclusiones.



TEMA: IMPACTO EN METALES

OBJETIVO:

Determinar la resistencia al impacto de materiales dúctiles y frágiles

PREGUNTAS:

1.- Calcular la cantidad de energía por unidad de área, absorbida por la probeta

2.- Conclusiones.



TEMA: DUREZA ROCWELL

OBJETIVO:

Determinar la dureza Rocwell en un material .

PREGUNTAS:

1.- Medir la dureza Rocwell del material

2.- Conclusiones.



TEMA: TRACCION EN DIFERENTES MATERIALES

OBJETIVO:

Analizar los diagramas de esfuerzo vs. deformación axial de diferentes materiales:Acero, Cobre, Plástico dúctil, plástico rígido, madera

PREGUNTAS:1.- Graficar el diagrama Esfuerzo vs. Deformación unitaria aproximada.

2.- Determinar con valores de la pendiente, la función que rige el comportamiento lineal del diagrama esfuerzo vs. deformación unitaria aproximada.

3.- Determinar los siguientes esfuerzos de tracción:* Límite de proporcionalidad* Límite de fluencia* Esfuerzo último* Resistencia a la rotura

3.- Determinar las siguientes deformaciones unitarias aproximadas:* En el límite de proporcionalidad* En el límite de fluencia* En la resistencia última

4.- Alargamiento porcentual en la rotura

5.- Conclusiones.



TEMA: TRACCION EN ACERO

OBJETIVO:

Determinar el esfuerzo en la fluencia, esfuerzo último y alargamiento porcentual del acero.

PREGUNTAS:

1.- Determinar los valores de:esfuerzo en laº fluencia.esfuerzo último yalargamiento porcentual

2.- Observar el ángulo del plano de falla

3.- Conclusiones.



TEMA: COMPRESION EN MADERAS

OBJETIVO:

Analizar la curva Esfuerzo - Deformación unitaria ( vs )

PREGUNTAS:

1.- Dibujar la curva Esfuerzo - Deformación unitaria ( vs ).

2.- Determinar el Módulo de elasticidad ( E ).

3.- Determinar los esfuerzos característicos de la Madera (límite de proporcionalidad, esfuerzo último, resistencia última .

4.- Medir el ángulo de la sección de falla y calcular el esfuerzo normal y cortante

5.- Conclusiones.



TEMA: CONSTANTE ELÁSTICA DE RESORTES, DUREZA ROCWELL, IMPACTO

OBJETIVO:

Determinar la constante elástica de resortes, medir la dureza Rocwell de un metal, determinar la resistencia al impacto de metales



TEMA: VIGA SIMPLEMENTE APOYADA Y VIGA EN VOLADIZO

OBJETIVOS:

1. Calcular el error porcentual ente las reacciones teóricas en los apoyos de la viga simplemente apoyada, con las reacciones medidas en la práctica.

2. Calcular el error porcentual entre la deflexión máxima teórica y la medida en forma práctica de la viga simplemente apoyada.

Fórmula de la deflexión

3. Calcular el error porcentual entre la deflexión máxima teórica y la medida en forma práctica de la viga en voladizo.

Fórmula de la deflexión



TEMA: COMBINACIÓN DE ESFUERZOS

OBJETIVO:

Analizar los esfuerzos en un punto de una barra cilíndrica

PREGUNTAS:

1. Calcular teóricamente el estado de esfuerzos en el centro de gravedad de la roseta de formaciones.

2. Medir en forma práctica el estado de esfuerzos en el centro de gravedad de la roseta de deformaciones.

3. Determinar el error porcentual entre los esfuerzos teóricos y prácticos



TEMA: TORSION EN BARRAS CILINDRICAS

OBJETIVO:

Determinar experimentalmente el módulo de elasticidad por cortante, esfuerzo de fluencia (en el material dúctil) y esfuerzo último por cortante

PREGUNTAS:

Determinar:

1.- Dibujar el diagrama vs. .

2.- Obtener el módulo de elasticidad por cortante.

3 .- El esfuerzo cortante en la fluencia (en el material dúctil).

4.- El esfuerzo cortante último

5.- Observar los planos de falla de las barras

6.- Conclusiones.




OBJETIVO:

Verificar las fórmulas utilizadas en cilindros de pared delgada sometida a presión interna.


E = 11.31 * 106 psi , u = 0.33,espesor t = 0.125 plg.,diámetro exterior = 4.0 plg.,

PREGUNTAS:

1.- Comparar los esfuerzos circunferencial y longitudinal teórico y práctico (determinar el error porcentual).

2.- Conclusiones.



TEMA: DUREZA BRINELL, DUREZA ROCWELL, IMPACTO EN METALES

OBJETIVO:

Determinar la dureza Brinell, dureza Rocwell, Impacto en un material .

PREGUNTAS:

1.- Calcular la dureza Brinell del material

2.- Calcular la dureza Rocwell del material

3.- Calcular la resistencia al impacto del material

4.- Conclusiones.



TEMA: DOBLADO EN METALES

OBJETIVO:

Observar la resistencia al doblado de metales

PREGUNTAS:

1.- Informar si se observan defectos abiertos

2.- Si se observan defectos abiertos, proceder a medirlos

3.- Conclusiones.

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