Ingeniería de Materiales I

Ensayo de Tensión: Diagrama Esfuerzo - Deformación.

El Ensayo de Tensión mide la resistencia de un material a una fuerza estática o gradualmente aplicada.

De la Curva Esfuerzo - Deformación Ingenieril se puede conseguir:•Esfuerzo de Cedencia•Esfuerzo Máximo Tensil o Resistencia a la Tensión.•Esfuerzo de Ruptura.•Módulo de Elasticidad o Módulo de Young.•Módulo de Resilencia.•Tenacidad.

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0A

F=σ

0

0

l

ll −=ε

•Tenacidad.•Ductilidad.

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Esfuerzo de Cedencia (σy)es el esfuerzo que divide los comportamientos elástico y plástico del material.

Esfuerzo Máximo Tensil o Resistencia a la Tensión (σmax

o σUTS)es el esfuerzo obtenido con la fuerza más alta conseguida, a partir de aquí se produce el encuellamiento.

Esfuerzo de Ruptura (σult)es el esfuerzo al cual sucede la fractura catastrófica del material, es menor que el σUTS en la curva de esfuerzo-deformación ingenieril.

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la curva de esfuerzo-deformación ingenieril.

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Módulo de Resilencia (Er)es la energía elástica que un material absorbe durante la aplicación de una carga que lo deforma elásticamente y su capacidad para devolver dicha energía cuando se retira la carga.

2yy

rEεσ

=

Tenacidad (UT)es la energía total que absorbe el material antes de romperse, es el área total debajo de la curva esfuerzo-deformación. (ensayo de impacto).

Módulo de Elasticidad o de Young (E)es la pendiente de la curva esfuerzo-deformación en la zona elástica.

y

yE

ε

σ=

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curva esfuerzo-deformación. (ensayo de impacto).

Relación de Poisson (µ)relaciona la deformación elástica longitudinal producida por un esfuerzo simple a tensión o compresión, con la deformación lateral que ocurre simultáneamente (aprox. 0.3).

allongitudin

lateral

ε

εµ

−=

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Ductilidad mide el grado de deformación que puede soportar un material sin romperse. Se mide mediante % de Elongación (%E) o mediante el % en Reducción de Área (%RA).

100%0

0×

−=

l

llE

f 100%0

0×

−=

A

AARA

f

Efecto de la Temperatura, las propiedades a la tensión dependen de la temperatura.

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La Curva Esfuerzo Real - Deformación Real, se consigue debido a que se toma como referencia el área instantánea.

( )10

+= nrA

Fεσ

( )1lnln0

+=

= nr

l

lεε

n

rr kεσ =

A

Fr =σ

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n

rr kεσ =

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( )10

+= nrA

Fεσ

( )1lnln0

+=

= nr

l

lεε

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Ensayo de Dureza.

El Ensayo de Dureza mide la resistencia de la superficie de un material a ser penetrado por un objeto duro.

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( ) ( )22

2 iDDDD

FHB

−−=

π

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Resistencia a la Tensión (psi) = 500 HB

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Ensayo de Compresión.

0h

v−=ε&

YYY 15.13

2´ == Y es el Esfuerzo Real.

Coinciden para materiales dúctiles.

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3

Efecto Bauschinger.

Pruebas:

Ensayo de Compresión.Ensayo de Comprensión de Esfuerzo Plano.Ensayo de Fatiga.Ensayo de Disco.

dt

P

πσ

2=

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Ensayo de Flexión.

22

3

wh

FLf =σ

Donde:

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I

Mcf =σ

Donde:σf es el esfuerzo de ruptura transversal o

módulo de rupturaM es el momento de flexiónc es la mitad de la profundidadI es el momento de inercia.

δ3

3

4wh

FLE f =

Donde:σf es el esfuerzo a la flexiónEf es el módulo de flexiónδ es la deflexión de la viga