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• Kennedy Vargas Marcelo

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INFORME DE LABORATORIO DE COMPRESION DE UN MATERIAL DE PVC INTEGRANTES:

-

1634282 U17211104 U172

Chamana Mejía, Wilman Bustamante Wissar, Jefferson

DOCENTE: ALVAREZ LOLI, TOMAS EFRAIN.

CURSO: RESISTENCIA DE MATERIALES.

2020

ÁREA DE CIENCIAS DE LA UTP ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALES

COMPRESION 1

INTRODUCCION.

En este ensayo de laboratorio vamos a estudiar y analizar el comportamiento de una probeta de sección transversal cilíndrica, de material PVC de las siguientes dimensiones, longitud 78 mm diámetro 26.1mm, que será sometido a un proceso de compresión progresiva creciente hasta llegar a una deformación plástica. 2

OBJETIVOS.

2.1.- Estudiar y analizar el comportamiento de una probeta cilíndrica cuya sección transversal es constante. 2.2.- Determinar su variación de su longitud. 2.3.- Estudiar y determinar la deformación unitaria de la probeta PVC. 2.4.- Analizar el esfuerzo de compresión de la probeta PVC. 2.5.- Analizar la deducción del módulo de elasticidad de la probeta de PVC, sometida al ensayo de compresión.

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EQUIPOS Y MATERIALES.

 Máquina de Ensayo Universal SM1000 con capacidad máxima de 100 kN.  Sistema hidráulico de aplicación de carga de accionamiento manual.  Sensores de fuerza.  Indicador digital de desplazamiento.  Probetas de PVC de longitud 78 mm y diámetro 26.1mm.  Pie de Rey con carrera máxima de 150mm.  Unidad de Adquisición de datos VDAS. Software

de

adquisición

materialesSM1000.

de

datos

para

el

equipo

de

ensayo

de

4

FUNDAMENTO TEÓRICO

4.1.- Un ensayo de compresión nos proporciona datos suficientes para determinar y comprobar las propiedades mecánicas de un material de PVC, se determinará el límite elástico a compresión de la probeta a ensayarse y/o límite inferior y superior de la zona de fluencia, de igual manera estudiaremos y analizaremos el esfuerzo máximo a la compresión y el esfuerzo de deformación permanente, ambas en la zona elástica. A continuación, a manera de referencia mostraremos 02 curvas (esfuerzo – deformación) de diferentes materiales; de hierro fundido gris y del hormigón, solo como ejemplo:

Curvas de compresión (a) Hierro fundido gris GCI y (b) Hormigón.

4.2.- Expresiones matemáticas con las que desarrollaremos los siguientes cálculos; que se condensaron en las tablas sucesivas: ∆𝐿 = 𝐿𝑓 −𝐿0 Por tanto, podemos definir la deformación unitaria de la probeta, como la variación en las dimensiones del material después de estar sometida a un esfuerzo de compresión, mediante la ecuación:

Esta deformación es consecuencia de la carga aplicada a la probeta, es decir, al esfuerzo generado por unidad de área, tal como se muestra en la siguiente ecuación:

De las ecuaciones (1) y (2) podemos calcular el Módulo de Elasticidad, de la siguiente forma:

El Módulo de Elasticidad permite evaluar el carácter de mayor o menor rigidez del material, es importante mencionar que este parámetro es inherente al material.

5 PROCEDIMIENTO 1.Se toma las medidas geométricas de la probeta, para esto se usa el vernier, y se anota en la tabla de datos geométricos de la probeta (tabla 1). 2. Se realizan las marcas a la distancia (L 0), teniendo en cuenta no maltratar al material esto se realizaría si el extensómetro es del tipo mecánico, si es del tipo eléctrico se puede solo marcar la probeta 3. Registra la toma de datos en el reloj de carga digital para anotar las cargas y el extensómetro para anotar las deformaciones longitudinales. 4. Al finalizar el ensayo se toma medidas geométricas de la probeta PVC, debido al ensayo de compresión.

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ENTREGABLES (TABLAS Y GRÁFICOS).

Tabla 1 datos geométricos de la probeta de PVC sometida a un proceso de compresión en una maquina universal (SM1000) . Material

Lo (mm)

Lf (mm)

Do (mm)

Df (mm)

%

PVC

78

61.59

26.1

30.0

-21.10

Fuente: Laboratorio de ensayos destructivos de la UTP. Referencia: L0: Hace referencia a la Longitud inicial de la probeta Lf: Significa la Longitud final de la probeta D0: Quiere decir Diámetro inicial de la probeta Df: Diámetro final de la probeta A0: Sección transversal inicial de la probeta

L/Lo

%

A/Ao

-32.11

Tabla 2 Resumen de los datos experimentales de una probeta de PVC sometida a un ensayo de compresión F(Kn)

L(mm)

0.0

0.00

4.5

0.28

9.2

0.53

13.5

0.76

18.2

1.03

22.9

1.30

27.5

1.59

32.2

1.90

36.5

2.24

40.1

2.64

42.5

3.12

44.0

3.70

43.7

4.42

41.7

5.23

38.8

6.00

36.3

6.78

33.1

8.88

33.2

9.34

33.5

10.16

Fuente: Laboratorio de ensayos destructivos de la UTP

Carga promedia aplicada:

F(Kn) = 30.98

Tabla 3 Expresa el Esfuerzo Máximo (σmax) y el módulo de Elasticidad (E) del PVC de 78mm longitud y de 26.1mm de diámetro sometida a un proceso quasiestatico de compresión.

Material

σy (MPa)

E (MPa)

PVC

2.5951

-12.3354

Fuente: Laboratorio de ensayos destructivos de la UTP Herramientas: Hoja de cálculo Excel 7

RESULTADOS DEL ENSAYO DE UNA PROBETA DE PVC.

1. Grafica convencional de esfuerzo – deformación de la probeta de PVC.

ESFUERZO F(KN) - DEFORMACION L(mm) 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

2. Modulo de Elasticidad de un material de PVC sometido a un proceso de compresión 3. Esfuerzo máximo a la compresión 4. Acortamiento porcentual de la probeta 5. Ensanchamiento del área 6. Tipo de Fractura

8

OBSERVACIONES

9

1 0

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES: