PRACTICA No.11 ENSAYO DE TORSION II. Determine las siguientes propiedades en los materiales:

Transcripción

1 PRACTICA No.11 ENSAYO DE TORSION II Objetivo: Realizar el ensayo de torsión, determinar las propiedades mecánicas a torsión y los tipos de falla en diferentes materiales. Equipo a usar: Maquina de torsión, indicador lineal Teoría Determine las siguientes propiedades en los materiales: Limite proporcional al corte Fluencia al corte Resistencia máxima Modulo de rigidez Resiliencia Tenacidad Tipos de fallas A través de su grafico de comportamiento de esfuerzo cortante a la torsión contra deformación angular o ángulo de torsión Condiciones del ensayo de torsión 1.- Las probetas deben ser de un tamaño tal que permitan que las mediciones de deformación angular sean exactas. 2.- La proporción de la probeta debe ser tal que se elimine el efecto de los esfuerzos debidos a la sujeción de los extremos. 3.- La probeta debe ser alineada con respecto a la línea de centros de los chucks considerando los anillos concéntricos de cada uno de ellos. Esto para evita la flexión de la probeta. 4.- Las probetas tubulares deben tener secciones cortas reducidas con una radio de 0.5 entre el largo de la sección reducida y el diámetro ( L/D) de alrededor de 0.5 y una razón entre el diámetro y el espesor ( D/t ) alrededor de 10 a 12.

2 5.- Para la determinación de la resistencia a la cedencia cortante y del modulo de rigidez (G) se debe considerar una probeta hueca que tenga una longitud de cuando menos 10 diámetros y una razón entre el diámetro y el espesor de la pared (D/t) de aproximadamente de 8 a Para razones mayores existirá una tendencia a fallar por flambeo lo cual debido a los esfuerzos compresivos inclinados afectaran al valor obtenido de la resistencia al corte a la cedencia. 7.- Al ensayar tubos los extremos deben estar taponados para que no fallen en los extremos por colapso, estos no deben ser tan largos que se extiendan a la sección del ensayo. 8.- La velocidad del cabezal de torsión no debe exceder de aproximadamente 0,01 rpm. por longitud de la probeta esto es antes de pasar a la cedencia luego puede aumentarse la velocidad llevándola en forma constante. 9.- La sección longitudinal debe ser constante, material homogéneo.

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4 M.C. Tipos DANIEL de fracturas. RAMIREZ V.

5 La fractura por corte: es muy diferente a la de tensión y a la de compresión para los materiales dúctiles: por lo común su fractura es plana y normal al eje de la pieza considerándola sólida. Su textura es sedosa, la ruptura se inicia por corte en las fibras externas terminando en las fibras mas cercanas al centroide de la superficie, esto ocurre al vencerse la resistencia ultima al corte. Como se muestra en la figura 1, el comportamiento por lo común es de que las superficies de la ruptura no son necesariamente lisas esto ocasiona que las porciones externas actúan como levas rompiendo la pieza en dirección de su longitud y las porciones centrales aun sin fallar posiblemente se rompan por tensión debido a la acción de leva como es el caso de los latones, bronces y hierro fundido. La fractura por tensión: para materiales frágiles la ruptura del material para la cual la resistencia a la tensión es menor que la de corte, ocurrirá por separación en tensión a lo largo de una superficie helicoidal, como se muestra en la figura 2, la fractura por flambeo Las probeta tubulares de pared delgada de material dúctil y que presenten una mayor longitud en la sección reducida que el diámetro presentan este tipo de falla, como se muestra en la figura 3. Cuando tienen una sección reducida corta fallan por corte, como se muestra en la figura 4 Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4

6 Reporte 1.- Realizar la grafica de esfuerzo cortante a torsión contra deformación angular unitaria, ( en Excel) 2.- Obtener la bitácora del esfuerzo cortante a la torsión contra la deformación angular ( en Excel) 3.- Determine las características y procedes mecánicas indicadas. 4.- Obtenga las conclusiones de los materiales probados en cuanto a sus características y propiedades obtenidas. Bibliografía 1.-Estándar ASTM. E Ensaye e inspección de los materiales Davis, Troxcell, Wiskocil 3 Mecánica de materiales A. Boressi