INTEGRIDAD ESTRUCTURAL Y FRACTURA

Transcripción

1 INTRODUCCIÓN OBJETIVOS Tratamiento de datos y parámetros relacionados con en ensayo de tracción axial. En particular se pretende que el alumno realice los siguientes cálculos en EXCEL: 1.- Obtener la curva experimental Representar el diagrama tensión-deformación ingenieril 2.- Cálculo de las propiedades mecánicas: Tensión de rotura o Resistencia a tracción Deformación bajo carga máxima Módulo de elasticidad Límite elástico convencional del 0.2%

2 PROBETA Probeta de sección circular Diámetro inicial: D 0. (Este dato se incluirá en la hoja de datos Excel) D o A partir del diámetro se calcula la sección inicial S o : So D Los datos suministrados por la máquina de ensayo y volcados en la hoja de datos excel son de fuerza (N), por lo que es necesario calcular la sección para evaluar la tensión (MPa) aplicada en la probeta. EXTENSÓMETRO El extensómetro es el equipo de medida que se coloca en la probeta para hacer las medidas de las deformaciones. El extensómetro se caracteriza por una distancia definida como Base de medida o gauge length, L o que está definida por la apertura inicial del extensómetro. En nuestro caso L o = 50 mm. L o Este dato se usa para evaluar las deformaciones, dado que la máquina de ensayo lo que vuelca en la hoja de datos excel son datos de alargamiento, l (mm).

3 TRATAMIENTO INICIAL DE LOS RESULTADOS NUMÉRICOS 1.- Representar los datos carga (F) alargamiento ( L) Esta gráfica únicamente sirve para hacernos una idea de la evolución del ensayo. En esta primera gráfica se presentarán todos los datos que están incluidos inicialmente en la hoja Excel. 2- Dibujar la gráfica de tensión-deformación (%). Se completan los cálculos en la hoja excel, determinando las tensiones y deformaciones ingenieriles. F L (MPa) S 0 L0 (adimensional) Los datos de deformación normalmente se representan en porcentaje. (%) ( ad) x 100 A partir de aquí, solo se representan en la gráfica los datos hasta el máximo de la tensión. (momento en el que se inicia la estricción. En el momento en que empieza a producirse la estricción los valores de la tensión disminuyen).

4 La tensión se presenta en MPa y la deformación en porcentaje. CÁLCULOS A partir de las curvas tensión-deformación ingenieril el alumno tiene que calcular: 3.- Tensión de rotura o Resistencia a tracción: ut (MPa) Es el valor máximo de la tensión en el ensayo de tracción. (Se realiza buscando el máximo en la columna de la hoja Excel donde está la tensión). 4.- Deformación bajo carga máxima max (%) Es el valor de la deformación asociado a la resistencia a tracción

5 5.- Módulo de Elasticidad o de Young: E (GPa) Es el valor de la pendiente de la curva tensión-deformación en el tramo elástico. Para calcularlo se selecciona los datos de tensión deformación del régimen elástico, y con el programa de Excel se ajustan estos datos a una línea recta. (Nota: En este apartado es conveniente usar los datos de deformación adimensional, para que el resultado numérico de la pendiente, que es el módulo de elasticidad, tenga las unidades correctas, MPa).

6 6.- Límite elástico al 0,2%: ys Se define como la tensión correspondiente a una deformación remanente del 0,2%. Para evaluar este dato se calculan los datos de una recta cuya pendiente sea el módulo de elasticidad y que corte al eje de abcisas (deformación) en el punto 0, El límite elástico será el valor de la tensión donde se cortan las dos gráficas; la gráfica experimental de tensión-deformación ingenieril y esta nueva recta.