ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL

FACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICA Y CIENCIAS DE LA PRODUCCIÓN

Reporte de práctica de Solidos 1

Ensayo de tensión

Perteneciente a:

Merizalde Aviles Luis Alfredo

I TERMINO 2013-2014

Objetivo

La práctica principalmente tiene como objetivo, graficar la curva esfuerzo vs deformación

unitaria de un material e identificar los puntos y regiones importantes en esa gráfica. De la

pendiente de esta grafica obtuvimos el módulo de Young, además del esfuerzo de fluencia

y el esfuerzo máximo (de ruptura).

Marco teórico.

El ensayo de tracción es uno de los más importantes para determinar las propiedades

mecánicas de los materiales. El ensayo consiste en someter una pieza de forma cilíndrica o

prismática de dimensiones normalizadas (estándar) a un esfuerzo de tracción continuo

(tendencia a estirar el material). Esta pieza se llama probeta.

Un material presenta dos zonas en cuanto a su comportamiento ante un esfuerzo de

tracción:

Zona elástica (OE): Se caracteriza porque al cesar las tensiones aplicadas, los materiales

recuperan su longitud inicial (lo)

Zona plástica (ES): Se ha rebasado la tensión del límite elástico y, aunque dejemos de

aplicar tensiones de σε tracción, el material ya no recupera su longitud original y será

mayor que lo.

La relación lineal entre el esfuerzo y la deformación unitaria en una barra sometida a

tensión o compresión se expresa mediante la ley de Hooke.

Ley de Hooke: = E

P: carga aplicada a la barra

A: área de la sección (constante)

L: longitud barra

E: módulo de elasticidad

: Deformación total (alargamiento por fuerza externa)

Descripción del Equipo

El equipo para realizar los ensayos de tensión se denomina maquina universal para

ensayos de tensión que tiene un trazador cubico, esta máquina consiste en dos partes

esenciales: la estructura superior y la estructura inferior, en la cual la estructura

superior es la parte fija de la máquina y la estructura inferior es la parte móvil de la,

esta máquina al realizar el ensayo de tensión nosotros ponemos la probeta en las

mordazas para aplicarle un esfuerzo axial creciente hasta que se produzca la rotura,

esta máquina mide la resistencia del material que comprende el esfuerzo de

fluencia, el esfuerzo máximo, y con la pendiente de la gráfica esfuerzo vs

deformación podemos calcular el módulo de Young del material .

EA

LP

Ll

ly

A

P

0

Procedimiento Experimental

1. Antes de comenzar a realizar los ensayos de tracción se deben tomar las

respectivas medidas de las probetas.

2. Después de realizar todas las medidas a nuestra probeta, calibramos la

velocidad del papel en el trazador gráfico y el del ensayo de la maquina

universal, para tomar los datos necesarios.

3. Se coloca la probeta en las mordazas de la maquina universal, dejando que

sobresalgan una parte en cada extremo y observamos el ensayo de tracción.

4. Una vez que ocurra la falla, se retiran las partes de la probeta ensayada, se

mide el diámetro de la sección de rotura así como la nueva longitud.

Cálculos

DATOS

Probeta redonda

=0,1666667

Cálculos para la carga 690 N

Datos

Carga = 690 N

( )( )

( )

Datos y Resultados

CARGA(N) V (mm/min) (mm)

(M Pa)

0 8 0.00000 0 0

690 8 16.51 0.254 22.8

980 8 33.02 0.508 32.4

1470 8 49.53 0.762 48.6

1850 8 66.04 1.016 61.2

2260 8 82.55 1.27 74.8

2970 8 99.06 1.524 98.3

3690 8 115.51 1.778 122.2

4570 8 132.08 2.032 151.3

5620 8 148.59 2.286 186.1

6780 8 165.1 2.54 224.5

7760 8 181.61 2.794 257

9030 8 198.12 3.048 299

10470 8 214.63 3.302 346.7

11560 8 231.14 3.556 382.8

12670 8 247.65 3.81 419.6

13780 8 264.16 4.064 455.7

14690 8 280.67 4.318 486.5

15040 8 297.18 4.572 498.1

15160 8 313.69 4.826 502.1

15230 8 330.2 5.08 504.4

15430 8 346.71 5.334 511

15520 8 363.22 5.588 514

15520 8 379.73 5.842 514

15550 8 396.24 6.096 515

15480 8 412.75 6.35 512.7

15460 8 429.26 6.604 512

15560 8 445.77 6.858 515.3

15380 8 462.28 7.112 509.4

15030 8 478.79 7.366 497.8

14560 8 495.3 7.62 482.2

13960 8 511.81 7.874 462.3

13100 8 528.32 8.128 433.9

12520 8 544.83 8.382 414.6

11870 8 561.34 8.636 393.1

10870 8 577.85 8.89 360

9820 8 594.36 9.144 325.2

Gráfica Esfuerzo Vs Deformación

Cálculo de la Pendiente:

Datos

(

⁄ )

(

⁄ )

(

⁄ )

(

⁄ )

(

⁄ )

(

⁄ )

Cálculo del % de error entre el Valor Teórico y el Valor Experimental del módulo

de Young del alambre de cobre.

Conversión 1 psia= (

⁄ )

(

⁄ ) (

(

⁄ )

) = 1,71 psia

psia

|

|

|

|

0,6 %

Cálculo del % de error entre el Valor Teórico y el Valor Experimental del Esfuerzo

de fluencia del alambre de cobre.

(

⁄ ) (

(

⁄ )

) =

|

|

|

|

8,3%

Cálculo del % de error entre el Valor Teórico y el Valor Experimental del Esfuerzo

de último, máximo del alambre de cobre.

(

⁄ ) (

(

⁄ )

) =

|

|

|

|

3,9%

Análisis de Resultados y Conclusiones

Nuestro grupo discutió por los errores que hubo entre los valores teóricos y

experimentales, esto se debe a que siempre hay errores en la mediciones, una vez

que obtuvimos la gráfica observamos que el esfuerzo de fluencia es el punto en el

cual la curva va a cambiar de la zona elástica a la zona plástica, también observamos

el esfuerzo máximo (último) que resiste este material antes de que se rompa y por

último de la gráfica podemos saber el módulo de Young mediante la pendiente.

Esta práctica nos llevó a la conclusión que pudimos determinar las propiedades

elásticas y plásticas del alambre de cobre, también aprendimos que mediante la

gráfica esfuerzo vs. Deformación unitaria podemos saber los valores experimentales

del módulo de Young, del esfuerzo de fluencia, y del esfuerzo máximo

Referencias

http://www.v-

espino.com/~tecnologia/tecnoII/1materiales/ENSAYO%20DE%20TRACCI%

D3N.pdf

http://viref.udea.edu.co/contenido/menu_alterno/apuntes/ac37-

diseno_experiment.pdf

http://materialesingeniria.wordpress.com/

http://viref.udea.edu.co/contenido/menu_alterno/apuntes/ac37-

diseno_experiment.pdf

http://www.youtube.com/watch?v=2u9TNdcAhwY

http://www.youtube.com/watch?v=qr2_jPz2Ufc

http://www.youtube.com/watch?v=-5CStao_C2U