LABORATORIO DE MECÁNICA DE MATERIALES. PRACTICA No.2. Sesión 3 PROCEDIMIENTO DE GRAFICACIÓN.

Transcripción

1 PRACTICA No.2 Sesión 3 PROCEDIMIENTO DE GRAFICACIÓN. OBJETIVO DE LA PRACTICA.: Graficar y elaborar la gráfica del comportamiento esfuerzo unitario y deformación unitaria de materiales, a través del manejo de comandos del software Excel. PROCEDIMIENTO A SEGUIR: Para la realización de la gráfica esfuerzo contra deformación unitaria se considerará un ensayo estático de tensión para el cual su bitácora se muestra mas adelante, en donde los datos obtenidos son: carga (P), deformación total o desplazamiento del pistón (δ) con los cuales se calcula el esfuerzo y la deformación unitaria a través de las ecuaciones: σ = P / A o y ε = e / L o P Carga aplicada A o --- Área inicial ε ---- Deformación unitaria δ Deformación o desplazamiento L o Longitud inicial de calibración Ao Lo e A f L f Procedimiento de graficación usando Excel: 1

2 1. Abrir la hoja de calculo Excel 2. Escriba en las celdas los identificadores del ensayo como se muestran enseguida Tamaño 12 letreros y números 2

3 Comandos a usar de Excel: 3. Calcular los valores de Deformación unitaria introduciendo en la celda del recuadro el valor de la celda C14 y dividirla entre la longitud de calibración en este caso es 8 in tecleándolo, luego, dar enter, se obtiene como resultado un valor de cero. coloque el cursor en la esquina inferior derecha de esa celda hasta que aparezca una crucita negra, y arrastrar hacia abajo el mouse soltándolo al final de la tabla para que calcule todos los valores de Deformación unitaria, o darle doble click, así deberá proceder para la columna de esfuerzos axiales para que sean calculados. Crucita negra 3

4 4. Seleccionar los valores deformación y esfuerzo a graficar, arrastrando el Mouse: 5. Ir al comando Insert buscar comando Scatter (dispersión) activar y seleccionar de las opciones, la de líneas suavizadas sin números ( scatter with smooth lines) 4

5 6. Dar un click al icono de líneas suavizadas y aparecerá la grafica en la tabla, seleccionar el borde de ella y darle un click, aparcerá una ventana donde se selecciona la opción mover grafico ( move chart), activarla para que abra ventana, y se selecciona el comando como hoja nueva ( New sheet) en el circulito, agregar en recuadro el titulo de la grafica en este caso; Graf-tension P2, y teclee OK, esto hará que se presente la grafica en toda una hoja completa. 5

6 7 Líneas de división (gridlines) Seleccionar el comando Layout de la barra menú y aparecerá la nueva barra de configurar el área de la grafica. iconos para Es decir, agregar líneas de división horizontal y vertical tanto principales como auxiliares para definir la cuadricula en ella. 6

7 8 Ejes (Axes) Se selecciona el icono Axes o escala de ejes para aplicar las opciones de; representación de c/u de los ejes. En el comando de más opciones del eje principal horizontal o vertical, se puede activar y aparece el comando formato de ejes. 7

8 Comando formato de ejes. Con el cual se puede cambiar la escala, es decir, el valor mínimo y máximo, la unidad mayor y menor sobre el eje, según como mejor convenga, entre otras opciones. Minimum Unidad Maximum Unidad 9 Titulo de la grafica ( Chart Title) Se selecciona en el comando layout el subcomando titulo de grafico (chart title) y se abre una ventana para escoger la opción, en este caso será la de; titulo arriba de grafica (above chart). En la parte de arriba del grafico en el cuadro se escribe: Ensayo estático de tensión 1. TAMANO de letra numero 16 arial. 8

9 Luego, se selecciona titulo de ejes (axis title) en esa misma barra de iconos, para el eje horizontal como para el vertical. Titulo del eje (X) : en el cuadro de abajo del eje horizontal se escribe: Deformación Unitaria (in/in). TAMANO de letra numero 14 arial. Lo mismo se hará para el título del eje vertical escribiendo; Esfuerzo axial (psi o lb/in 2 ). 9

10 10 Finalmente, se quita el letrero llamado leyenda (legend), ver grafica anterior, quedando la grafica un poco más amplia horizontalmente. 12 Por Último se agregan algunos identificadores principales con el comando insert y el subcomando de cuadro de texto dentro de la grafica. Grabar o salvar este último paso. Es importante que se vaya guardando cada paso que se realice en el proceso de realización de la grafica. 10

11 13 Amplificación de la grafica hasta cedencia. En la grafica total se coloca el cursor en el borde y activan los puntos de la grafica con sus coordenadas, se busca el primer punto en la curva y se identifica sus coordenadas deformación, las cuales se anotan en un papel, y enseguida en la bitácora se seleccionarán los valores de deformación y esfuerzo hasta estos valores, como se describe del punto 4 en adelante. 14 Haciendo la grafica Amplificada, resulta. Se recomienda que se use líneas principales y auxiliares, en este tipo de grafico. Ver figura. 11

12 15 Aplicación de la grafica Amplificada. Obtención de la resistencia a la cedencia método offset al in/in o al 0.2% de deformación. Se traza una línea punteada (línea azul) que pase por la pendiente de la grafica (línea roja continua), luego se le hace una copia (con copy paste ) la cual es paralela y se coloca a un valor de 0.002in/in, que en este caso representa dos cuadritos, como se ve en la línea verde horizontal, y finalmente se traza una línea horizontal (línea morada) desde la intersección de la línea azul punteada con la grafica hasta el eje vertical de esfuerzo. Por lo que el valor leído en este eje será la resistencia a la cedencia. Ver figura in/in ( dos cuadritos) 12

13 BITACORA No. 1 Material: acero A512, longitud inicial 8 pulgadas, diámetro inicial 1 pulgada, estándar ASTM E-8, diámetro final pulgadas, longitud final pulgadas. No. Carga (Lb) Deformación Unitaria (in/in)

14 BITACORA No. 2 ENSAYO ESTATICO DE TENSION EN ALUMINIO VALORES INICIALES Unidades Material Aluminio Estándar ASTM E8 Longitud Total mm Longitud Recta 36 mm Longitud De Calibración (inicial) 1.07 mm Diámetro Inicial 6.35 mm Área Inicial mm Rango De Carga 600 kilogramos Velocidad Del Ensayo 0.15 mm/s Volumen Inicial mm³ VALORES FINALES Unidades Diámetro Final mm Longitud Final 31.0 mm Área Final mm² 14

15 BITACORA No. 2 (CONTINUACION) ENSAYO DE TENSION Material Estándar Aluminio ASTM E8 No Carga Elongación Carga Deformacion Esfuerzo Kg mm N mm/mm N/mm²

16 BITACORA No. 3 ENSAYO DE TENSION EN ACRILICO Material: Acrilico Fecha: Estandar: ASTM E638 Realizo Ensayo de: Tensión Pieza: 1 Longitud total: 260 mm Espesor inicial 5 mm Espesor final 4.6 mm Ancho Inicial 12.5 mm Ancho final 12.2 mm Longitud Inicial(Lo): 50 mm Longitud final mm Area Inicial: mm 2 Area final: mm 2 Punto Carga Deformacion No. KG mm BITACORA No. 3 (Continuación) 16

17 Reporte 1. Realice las graficas Total y Amplificada hasta cedencia, en Excel para las bitácoras 1,2 y Indicar las observaciones de cada bitácora 3. Conclusiones de las graficas (compare e indíquelas) BIBLIOGRAFIA: 1.- Ensaye e inspección en los materiales. Autor : Davis, Troxell y Wiskocil Editorial:. C.E.C.S.A. 2.- Procedimiento de pruebas mecánicas A.S.M. tomo Excel 2007, 2010 Software Microsoft Office 4.- Ciencia e ingeniería de los materiales Autor..: Askeland 17