P7.flexion estatica
- 1. Universidad de La Rioja Área de Ciencia de Materiales Asignatura: Ciencia de Materiales INFORME DE LA PRÁCTICA Nº7 FLEXIÓN ESTÁTICA MANUEL ARENAS NÚÑEZ CURSO 19/20
- 2. INTRODUCCIÓN Y TEORÍA En esta práctica se va a realizar un ensayo de flexión estática, el cual consiste en aplicar una carga y determinar la deformación o flecha (f) del eje de la probeta situado en el centro de la misma. En este ensayo vamos a calcular propiedades tales como la medida de la máxima capacidad que puede soportar una probeta de una carga gradual aplicada en un corto periodo de tiempo y medir la resistencia a la deflexión de las probetas. El módulo de rotura se obtiene mediante la siguiente formula la cual varia dependiendo de si su sección es rectangular o circular. → 𝜎 𝑚𝑟 = 3 · 𝐹 · 𝐿 2 · 𝑏 · ℎ3 → 𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑟𝑒𝑐𝑡𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟 → 𝜎 𝑚𝑟 = 3 · 𝐹 · 𝐿 𝜋 · 𝑅3 → 𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 La fórmula del módulo de elasticidad: 𝐸 = 𝐹 · 𝐿3 48 · 𝐼 · 𝑓 con I = 𝐵𝐻3 12 𝑜 𝐼 = 𝜋∅4 64 MATERIALES y NORMA Los materiales utilizados en esta práctica han sido: • Maquina universal de tracción, compresión y flexión. • Reloj comparador: este instrumento mide la diferencia entre dos longitudes medidas. En nuestro caso el reloj tiene dos agujas: o Grande: cada vuelta representa 1 mm y tiene 200 divisiones. o Pequeña: cada división representa 1 mm. • Calibre para dimensionar y acotar las probetas Probetas: Material Norma Fundición GJL-250C. EN-GJL-250C Madera de abeto. 56-537 Ladrillo de arcilla de doble hueco 7036 Ladrillo de termoarcilla 7036
- 3. Las imágenes de los materiales son: Ladrillo de doble hueco Termoarcilla Fundición Madera de abeto PROCEDIMIENTO, DATOS Y TABLA DE RESULTADOS Primero medimos las dimensiones de todas las probetas las cuales han sido anotadas en una tabla mostrada a continuación. Posteriormente, se coloca la probeta en los apoyos de la máquina con una distancia adecuada entre ellos, manteniendo el eje central de la probeta en la mitad en los apoyos. Se fija la parte móvil de la máquina para que cuando haga contacto con la probeta se le aplique la fuerza flexiva. Para realizar la medición se utiliza la propia máquina y el reloj comparador. Una vez colocada la probeta, se enciende la máquina y esta le aplica presión hasta la fractura. Seguidamente tomamos las medidas necesarias.
- 4. En esta imagen podemos ver como el ladrillo de termoarcilla esta colocado correctamente, en la mitad de su longitud esta la pieza que aplicara la fuerza necesaria para llevar acabo el ensayo. El reloj comparador esta colocado y hemos anotado su posición inicial para, con una resta, poder saber el mm que ha variado durante el ensayo. Con las fórmulas del inicio y los datos del ensayo, completamos la siguiente tabla: Ensayo Tipo mat. Mat. B H ∅ L F (kp) F (N) f (mm) E (MPa) I (Kg/mm^2) 𝜎 𝑚𝑟 (MPa) 1 Fundición metal x x 26 100 2450 24034.5 5.9 3783.36 22431.75 1044.66 2 Polímero plástico Madera abeto 18 18 X 240 20 196.2 9.8 659.1 8748 12.11 3 Cerámico Arcilla 2 hueco 108 81 X 175 925 9074.25 1.1 195.57 4782969 3.36 4.A Cerámico termo- arcilla 108 20.7 X 175 20 196.2 1.1 249.47 79827.69 1.11 4.B Cerámico Termo- arcilla 108 49 X 175 540 5297.4 1.1 507.24 1058841 5.36 Es decir, en el ensayo hemos obtenido la flecha (f) y la fuerza necesaria en Kp y con los materiales atocados y sus metidas podemos realizar los cálculos pertinentes. Primero pasamos los Kilopondios a newtons multiplicando por 9,8 y luego aplicamos las siguientes formulas a cada uno de los materiales: 𝐸 = 𝐹 · 𝐿3 48 · 𝐼 · 𝑓 con I = 𝐵𝐻3 12 𝑜 𝐼 = 𝜋∅4 64 𝜎 𝑚𝑟 = 3 · 𝐹 · 𝐿 2 · 𝑏 · ℎ3 𝜎 𝑚𝑟 = 3 · 𝐹 · 𝐿 𝜋 · 𝑅3