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• Jair Delgado

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Universidad Autónoma de Nuevo León

Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Práctica #3 PROCEDIMIENTO DE GRAFICACIÓN Y PRUEBAS MECANICAS

Materia: Laboratorio de Mecánica de Materiales

Catedrático: M.C. María de Jesús Nañez Rodríguez

Alumno Kevin Jair Delgado Coronado Hora: M1

Día: Martes

Matrícula 1749919

Carrera IMA

Brigada: 221 Salón: LMAT

17/09/19

Objetivo. _ Conocer el procedimiento para la elaboración de la gráfica esfuerzo-deformación unitaria utilizando el paquete Excel. 

Con los datos de la bitácora correspondiente a Procedimiento de graficación obtener la Grafica esfuerzo-deformación unitaria.

Bitácora del Ensayo Estático de Tensión. Material: Acero Suave A 618 Estandar: ASTM E8 Li = 8 plg Di = 1 plg Ai = Lr =

0.7853975 8.5

Lf = Df =

plg2 pgl

10.5 0.613

plg plg

Af = 0.295128033 plg2

No.

Carga

Desplazamiento

Deformacion

Esfuerzo

Ctvo.

P (lb)

 (plg)

 (plg/plg)

 (psi)

1

0

0

0

0

2

3410

0.001

0.000117647

4341.750515

3

6450

0.002

0.000235294

8212.402

4

9160

0.003

0.000352941

11662.88408

5

12370

0.004

0.000470588

15749.98647

6

14830

0.005

0.000588235

18882.1584

7

18020

0.006

0.000705882

22943.79598

8

20780

0.007

0.000823529

26457.94009

9

23640

0.008

0.000941176

30099.40826

10

26370

0.009

0.001058824

33575.35515

11

29250

0.01

0.001176471

37242.28814

12

31600

0.011

0.001294118

40234.4036

13

31710

0.0114

0.001341176

40374.46007

14

31520

0.012

0.001411765

40132.54435

15

31390

0.015

0.001764706

39967.02307

16

31100

0.02

0.002352941

39597.78329

17

31633

0.025

0.002941176

40276.42054

18

31650

0.0375

0.004411765

40298.06563

19

31700

0.05

0.005882353

40361.72766

20

31800

0.1

0.011764706

40489.05172

21

37200

0.2

0.023529412

47364.55107

22

41400

0.3

0.035294118

52712.16168

23

47200

0.5

0.058823529

60096.95727

24

50200

0.7

0.082352941

63916.67913

25

52200

0.9

0.105882353

66463.16037

26

53100

1.1

0.129411765

67609.07693

27

53400

1.3

0.152941176

67991.04912

28

53500

1.5

0.176470588

68118.37318

29

52700

1.7

0.2

67099.78068

30

51500

1.9

0.223529412

65571.89194

31

47123

2.16

0.254117647

59998.91775

32

38800

2.5

0.294117647

49401.73606

Tabla de Propiedades Tensión Acero Suave A 618

Ensayo Material 𝒅𝒐 𝒍𝒐 𝒍𝒓 𝑨𝒐 𝒅𝒇 𝒍𝒇 𝑨𝒇 𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎é𝒏 𝜺𝒄𝒆𝒅 𝝈𝒄𝒆𝒅 𝜺𝒎𝒂𝒙 𝝈𝒎𝒂𝒙 𝜺𝒓𝒆𝒑 𝝈𝒓𝒆𝒑 𝑹. 𝑬. 𝑼.

1 plg 8 plg 8.5 plg 0.7853975 𝒑𝒍𝒈𝟐

0.613 plg 10.5 plg 0.295128033 𝒑𝒍𝒈𝟐

6.67587875 𝒑𝒍𝒈𝟑 0.0014 plg/plg 40,132 psi 0.1764 plg/plg 68,118 psi 0.2941 plg/plg 49,401 psi 𝒍𝒃 − 𝒊𝒏 𝒊𝒏𝟑 𝟏𝟖𝟕. 𝟓𝟐𝟓𝟒 𝒍𝒃 − 𝒊𝒏 𝟐𝟖. 𝟎𝟗𝟐𝟒

𝑹. 𝑬. 𝑻. 𝑻. 𝑼.

𝒍𝒃−𝒊𝒏

15,918.1625 𝒊𝒏𝟑 106,267.7228 lb-in

T.T. %𝑬 %𝑹. 𝑨.

𝟑𝟏. 𝟐𝟓% 𝟔𝟐. 𝟒𝟐% Volumen

𝑽 = (𝑨𝒐 )(𝒍𝒓 ) = (𝟎. 𝟕𝟖𝟓𝟑𝟗𝟕𝟓 𝒑𝒍𝒈 𝟐 )(𝟖. 𝟓 𝒑𝒍𝒈) = 𝟔. 𝟔𝟕𝟓𝟖𝟕𝟖𝟕𝟓 𝒑𝒍𝒈𝟑 R.E.U. 𝑹. 𝑬. 𝑼. =

𝟏 𝟏 𝒍𝒃 − 𝒊𝒏 𝜺𝒄𝒆𝒅 𝝈𝒄𝒆𝒅 = (𝟎. 𝟎𝟎𝟏𝟒 )(𝟒𝟎, 𝟏𝟑𝟐 ) = 𝟐𝟖. 𝟎𝟗𝟐𝟒 𝟐 𝟐 𝒊𝒏𝟑 𝑹. 𝑬. 𝑻.

𝑹. 𝑬. 𝑻. = 𝑹. 𝑬. 𝑼.∗ 𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 = (𝟐𝟖. 𝟎𝟗

𝒍𝒃 − 𝒊𝒏 ) (𝟔. 𝟔𝟕𝟓𝟖𝟕𝟖𝟕𝟓 𝒑𝒍𝒈𝟑 ) = 𝟏𝟖𝟕. 𝟓𝟐𝟓𝟒 𝒍𝒃 − 𝒊𝒏 𝒊𝒏𝟑 T.U.

𝝈𝒄𝒆𝒅 +𝝈𝒎𝒂𝒙 ) 𝜺𝒓𝒆𝒑 𝟐

𝑻. 𝑼. = (

(𝟒𝟎,𝟏𝟑𝟐 𝒑𝒔𝒊)+(𝟔𝟖,𝟏𝟏𝟖𝒑𝒔𝒊)

=(

𝟐

)(0.2941plg/plg) = 15,918.1625

𝒍𝒃−𝒊𝒏 𝒊𝒏𝟑

T.T. 𝑻. 𝑻. = 𝑻. 𝑼.∗ 𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 = (𝟏𝟓, 𝟗𝟏𝟖. 𝟏𝟔𝟐𝟓

𝒍𝒃−𝒊𝒏 )( 6.67587875 𝒑𝒍𝒈𝟑 )= 106,267.7228 lb-in 𝒊𝒏𝟑

%E 𝒍 −𝒍

𝟏𝟎.𝟓 𝒑𝒍𝒈 −𝟖 𝒑𝒍𝒈 )∗ 𝟖 𝒑𝒍𝒈

% Elongación=( 𝒇𝒍𝒐 𝒐) ∗ 𝟏𝟎𝟎 = (

𝟏𝟎𝟎 = 𝟑𝟏. 𝟐𝟓%

% R.A. 𝑨𝒇 −𝑨𝒐

% Reducción de Area =(

𝑨𝒐

𝟎.𝟐𝟗𝟓𝟏𝟐𝟖𝟎𝟑𝟑 𝒑𝒍𝒈𝟐 −𝟎.𝟕𝟖𝟓𝟑𝟗𝟕𝟓 𝒑𝒍𝒈𝟐

) ∗ 𝟏𝟎𝟎 = (

𝟎.𝟕𝟖𝟓𝟑𝟗𝟕𝟓 𝒑𝒍𝒈𝟐

) ∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟔𝟐. 𝟒𝟐%

Propiedades Mecánicas Resiliencia Elástica: Es la propiedad que tienen los materiales de absorber energía hasta su límite proporcional o elástico (energía elástica). La Resiliencia Elástica Unitaria (R.E.U. o Módulo de Resiliencia): es la energía almacenada por unidad de volumen en el límite proporcional (σ), y representa el área (A1) bajo la pendiente de la gráfica σ vs ε. R.E.U. = A1 = ½ σ ε (Kg -cm / cm3) Si el Volumen inicial es Vo = Ao Lo (cm3) Resiliencia Elástica Total (R.E.T.) = (R.E.U.) (Vo) = (½ σ ε) (Vo ) ( Kg-cm )

TENACIDAD: Es la propiedad que tienen los materiales de absorber energía hasta el punto de ruptura. Representa el área total bajo la gráfica esfuerzo -deformación, esta se puede medir a través de seccionar el área total bajo la gráfica en áreas regulares y sumarlas, o con el planímetro, que es un instrumento para determinar el área de una gráfica al seguir el contorno de la misma. El valor así obtenido será la tenacidad unitaria. Tenacidad Unitaria (T.U.) = ÁREA TOTAL = 1/2 (σYP + σmax) εmax. Unidades: (Kg - cm / cm3) Si el volumen inicial (Vo) = Ao Lo (cm3) Tenacidad Total (T.T.) = (T.U.) (Vo) (Kg - cm)

% de Elongación: Se obtiene midiendo la longitud inicial (Lo) y la final (Lf) de la probeta y sustituyendo en la ecuación:

% de Reducción de área.: Se obtiene midiendo el diámetro inicial y final de la probeta, calculando el área respectiva y sustituyendo en la ecuación: