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Universidad Simón Bolívar Mecánica de Materiales II: Ensayo a tracción Andrés G. Clavijo V., Universidad Simón Bolívar

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Page 1: Mecánica de Materiales II: Ensayo a tracción - Guías … · Universidad Simón Bolívar • Ensayo a tracción • Comportamiento • Módulo de Young y de Poisson • Otros parámetros

Universidad Simón Bolívar

Mecánica de Materiales II:Ensayo a tracción

Andrés G. Clavijo V., Universidad Simón Bolívar

Page 2: Mecánica de Materiales II: Ensayo a tracción - Guías … · Universidad Simón Bolívar • Ensayo a tracción • Comportamiento • Módulo de Young y de Poisson • Otros parámetros

Universidad Simón Bolívar

• Ensayo a tracción• Comportamiento• Módulo de Young y de Poisson• Otros parámetros• Límites

• Ensayo a tracción• Comportamiento• Módulo de Young y de Poisson• Otros parámetros• Límites

• Ensayos de tracción en diferentes materiales• Ensayos de tracción en diferentes materiales

• Gráfico obtenido de un ensayo real• Gráfico obtenido de un ensayo real

• Gráfico de aceros de bajo carbono• Gráfico de aceros de bajo carbono

• Diagrama real de esfuerzo - deformación• Diagrama real de esfuerzo - deformación

Contenido

Page 3: Mecánica de Materiales II: Ensayo a tracción - Guías … · Universidad Simón Bolívar • Ensayo a tracción • Comportamiento • Módulo de Young y de Poisson • Otros parámetros

Universidad Simón Bolívar

Máquina de ensayo a tracción

Ensayo de tracción

Ensayos en diferentes materiales

Gráfico real

Ensayo en Aceros de

bajo carbono

Diagrama real Esfuerzo deformación

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Universidad Simón Bolívar

Máquina de ensayo a tracción

Probeta estándar de sección transversal circular

MATERIAL L (mm) d (mm) LR (mm) LO (mm) do (mm) doProm (mm) Area (mm2)

Acero

140 18,8 25,85 409,4

9,425592.179,45

137 18,65 25 40 9,65 9,625604.749,6

Ensayo de tracción

Ensayos en diferentes materiales

Gráfico real

Ensayo en Aceros de

bajo carbono

Diagrama real Esfuerzo deformación

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Universidad Simón Bolívar

∆l

ε

Fractura

Zona elástica

Zona plástica

Zona de fractura

Ensayo de tracción

Ensayos en diferentes materiales

Gráfico real

Ensayo en Aceros de

bajo carbono

Diagrama real Esfuerzo deformación

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Universidad Simón Bolívar

σ

ε

Frágil

Dúctil

Comportamiento frágil o dúctil

Ensayo de tracción

Ensayos en diferentes materiales

Gráfico real

Ensayo en Aceros de

bajo carbono

Diagrama real Esfuerzo deformación

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Universidad Simón Bolívar

σ

ε

σB

σA

εA=εB

σA=σB

εA εB

A

B

εσ ⋅= E

BA EE >

Ensayo de tracción

Ensayos en diferentes materiales

Gráfico real

Ensayo en Aceros de

bajo carbono

Diagrama real Esfuerzo deformación

Módulo de Young

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Universidad Simón Bolívar

( )zyx

x EEσσνσε +⋅−=

Se puede calcular el módulo de poisson mediante la medición del diámetro de laprobeta durante la prueba, si se hace coincidir el eje de la probeta con el ejexorientando el ejey y z en dirección radial.Recordemos las relaciones esfuerzo-deformación:

( )zxy

y EEσσνσ

ε +⋅−=

( )yxz

z EEσσνσε +⋅−=

Ensayo de tracción

Ensayos en diferentes materiales

Gráfico real

Ensayo en Aceros de

bajo carbono

Diagrama real Esfuerzo deformación

Módulo de Poisson

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σσ ==o

x A

P

Para nuestro caso, los valores de los esfuerzos son:

0=yσ0=zσ

Sustituyendo los valores en las expresiones anteriores:

( )EEEx

σνσε =+⋅−= 00

( )EEy

σνσνε ⋅−=+⋅−= 00

( )EEz

σνσνε ⋅−=+⋅−= 00

Ensayo de tracción

Ensayos en diferentes materiales

Gráfico real

Ensayo en Aceros de

bajo carbono

Diagrama real Esfuerzo deformación

Módulo de Poisson

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Universidad Simón Bolívar

En resumen:

Ex

σε =

Ezy

σνεε ⋅−==

De donde se puede concluir:

xzy ενεε ⋅−==

axialn Deformació

saln transverDeformació==x

y

εε

ν

Ensayo de tracción

Ensayos en diferentes materiales

Gráfico real

Ensayo en Aceros de

bajo carbono

Diagrama real Esfuerzo deformación

Módulo de Poisson

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Porcentaje de elongación:

fractura laen n Deformació=−

=o

off l

llε

fo

of

l

llε⋅=⋅

−= 100100elongación %

Porcentaje de reducción de área:

100área dereducción % ⋅−

=o

fo

A

AA

Ensayo de tracción

Ensayos en diferentes materiales

Gráfico real

Ensayo en Aceros de

bajo carbono

Diagrama real Esfuerzo deformación

Otros parámetros

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σ

ε

Su

Sy

Se

Sp

Fractura

0.002

Límite proporcionalLímite elásticoLímite de fluenciaResistencia a la tracción

−==

o

of

l

ll002,0ε

Ensayo de tracción

Ensayos en diferentes materiales

Gráfico real

Ensayo en Aceros de

bajo carbono

Diagrama real Esfuerzo deformación

Límites

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Universidad Simón Bolívar

Ensayo de tracción

Ensayos en diferentes materiales

Gráfico realEnsayo en Aceros de

bajo carbono

Diagrama real Esfuerzo deformación

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Universidad Simón Bolívar

Ensayo de tracción

Ensayos en diferentes materiales

Gráfico real

Ensayo en Aceros de

bajo carbono

Diagrama real Esfuerzo deformación

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Universidad Simón Bolívar

σ

ε

Sy

0.002

Ensayo de tracción

Ensayos en diferentes materiales

Gráfico real

Ensayo en Aceros de bajo carbono

Diagrama real Esfuerzo

deformación

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Universidad Simón Bolívar

σ

ε

Diagrama real

Diagrama convencional

Ensayo de tracción

Ensayos en diferentes materiales

Gráfico real

Ensayo en Aceros de bajo

carbono

Diagrama real Esfuerzo

deformación