RESISTENCIA DE MATERIALES

Transcripción

1 Procesos de Fabricación I. Guía 1 1 RESISTENCIA DE MATERIALES

2 Resistencia de Materiales. Guía 8 1 Tema: PRUEBA DE FLEXIÓN (SEGUNDA PARTE) Objetivos Específico Al finalizar la práctica el alumno será capaz de: 1. Identificar cuando un material está sometido a esfuerzos de flexión. 2. Determinar el centroide de área y calcular el momento de inercia de diferentes perfiles (vigas). 3. Determinar la deflexión que producen las cargas sobre vigas con igual área transversal pero diferente momento de inercia. 4. Determinar los puntos más cargados y el tipo de falla de una viga sometida a flexión. 5. Calcular los esfuerzos de flexión sobre la sección crítica de la probeta. Marco Teórico Cuando se diseña una estructura como el ala de un avión, un puente, un edificio, etc. Para soportar ciertas cargas, es necesario cuantificar los esfuerzos máximos, los lugares donde se dan y las deflexiones máximas permitidas. Pero los esfuerzos y las deflexiones que se den dependerán del punto de aplicación de las cargas, de las propiedades del material y de la forma geométrica que este tenga al momento de soportar tales cargas. Las ecuaciones teóricas que predicen los esfuerzos y las deflexiones son obtenidas por integración de ecuaciones relacionadas con las fuerzas, la geometría y la elasticidad de los elementos. En este caso emplearemos las ecuaciones que predicen los esfuerzos y las deflexiones teóricas y los compararemos con los resultados experimentales. Descripción del ensayo Normas de seguridad: Ver explicación en la guía de laboratorio 1.

3 Resistencia de Materiales. Guía 8 2 Material y equipo: 1.- Maquina de ensayo METROCOM 2.- Perfiles de aluminio 3.- Calibrador vernier 4.- Probetas a ensayar: Dos barras de madera Dos tubos de hierro Procedimiento Procedimiento (trabajar en el sistema SI) 1.- Mida las dimensiones de las probetas disponibles, de modo que la información sea la necesaria para efectuar los cálculos que se le solicitan. 2.- Encienda la máquina. 3.- Disponga una probeta en la parte de la máquina para efectuar la flexión, indique en un esquema las partes en las que se le aplican las cargas a la probeta, tome una referencia e incluya distancias. 4.- Seleccione una velocidad de deformación alrededor de 10 mm/min. 5.- Obtenga y anote datos de carga y deformación de la probeta periódicamente. 6.- Detenga la máquina al romperse la probeta o cuando estén cerca de hacer contacto los soportes. 7.- Efectúe los cálculos que se le solicitan y llene las tablas respectivas. 8.- Anote toda información adicional relevante para elaborar su informe y tome las fotos que comprueben lo que desea demostrar. 9.- Elabore sus conclusiones comparando resultados obtenidos con datos de la investigación, indique las diferencias y las posibles causas. Tabla 1 (de ser necesario, agregue columnas a la tabla para completar la información, deberá presentarse una tabla por probeta) Deformación Fuerza N Deformación Fuerza N Deformación Fuerza N 2 mm 16 mm 30 mm 4 mm 18 mm 32 mm 6 mm 20 mm 34 mm 8 mm 22 mm 36 mm 10 mm 24 mm 38 mm 12 mm 26 mm 40 mm 14 mm 28 mm 42 mm Tabla 2 (incluya en el informe los cálculos efectuados)

4 Resistencia de Materiales. Guía 8 3 Tipo de material Dimensiones iniciales Área transversal Momento de inercia Fuerza máxima aplicada Esfuerzo aplicado Deflexión máxima experimentada Análisis de resultados. Incluya las tablas elaboradas. Haga las consideraciones necesarias respecto a las similitudes y diferencias en el comportamiento de las vigas. Investigue sobre el comportamiento esperado para casa situación Conclusiones Obtenga las conclusiones pertinentes sobre porqué hay similitudes y diferencias en el comportamiento de las vigas. ELABORACIÓN DEL INFORME DE LABORATORIO 1.- Reporte las dimensiones iniciales y finales de las probetas elaborando las tablas y graficas que considere relevantes. 2.- Incluya ejemplos de cálculos. 3.- Elabore las conclusiones de la prueba, enfatizando en los aspectos relevantes de la experiencia, tome en cuenta los objetivos del laboratorio. Referencias 1. Beer y otros, Mecánica de Materiales, 5a. Ed. McGraw - Hill, México, Madhjukar Vable. Mecánica de materiales, primera edición, Oxford university press, México Avner, S. (1988) Metalurgia Física, México D.F. McGraw-Hill. 2ª edición

5 Resistencia de Materiales. Guía Smith, William F. (2006) Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de materiales, México, México. McGraw-Hill, 4a. Edición 5. Askeland, D. R., Phulé P. P. (2003) La ciencias e Ingeniería de los materiales, México, D.F. Thomson, Cuarta edición. 6. Neely, J. E., Kibbe, R.R. y García Diaz, R. (1992) Materiales y Procesos de Manufactura. México D. F. Limusa Hoja de cotejo Puntaje Aspecto a evaluar: obtenido/puntaje máximo Portada, letra Times New Roman 12. Contiene Logotipo de la institución, Nombre del tema, Nombres de los autores, fecha de entrega. Todas 10% las partes deberán ser legibles. Nombre del archivo: lab x, equipo X. Objetivos y Procedimiento abreviado (1 página 10% máximo) Esquemas y tabla de datos completos 10% Cálculos 15% Gráficos (con datos de tabla 1 y figuras) 15% Análisis de resultados (complemente con 25% investigación) Conclusiones (en concordancia con objetivos) 15% T 100% TOTAL Autoevaluación El alumno deberá respetar la normas de seguridad del laboratorio, si hay violación a estas normas, el instructor podrá expulsar de la sesión al infractor, conllevando a la perdida de la nota de esa sesión, sin posibilidad de solicitarla diferida.

6 Resistencia de Materiales. Guía 8 5 Guía 8: PRUEBA DE FLEXIÓN (2ª PARTE) Alumno: Máquina No: Hoja de cotejo: 8 1 Docente: GL: Fecha: CONOCIMIENTO 20% APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO EVALUACION % Nota Conocimiento deficiente de los fundamentos teóricos 15% deficiente de la simbología 15% Uso deficiente de los accesorios solicitados 15% deficiente de las normas de seguridad 15% Resultados de la práctica son deficientes ACTITUD 10% No tiene actitud proactiva. TOTAL 100% 10% Demuestra pocos valores profesionales Conocimiento y explicación incompleta de los fundamentos teóricos incompleto de la simbología Uso incompleto de los accesorios solicitados incompleta de las normas de seguridad Resultados de la práctica son buenos Actitud propositiva y con propuestas no aplicables al contenido de la guía. Demuestra regulares valores profesionales Conocimiento completo y explicación clara de los fundamentos teóricos excelente de la simbología Uso excelente de los accesorios solicitados excelente de las normas de seguridad Resultados de la práctica son excelentes Tiene actitud proactiva y sus propuestas son concretas. Demuestra buenos valores profesionales