Laboratorio de Resistencia de Materiales I
ENSAYO DE COMPRESION Objetivos Dete Determ rmin inar ar exper xperim imen enta talm lmen ente te las las prop propie ieda dade dess me mecá cán nicas icas (lm (lmit ites es de Proporcionalidad (elasticidad! " #$encia! para tres materiales de constr$cci%n de má&$inas' para el caso de solicitaci%n a compresi%n Obser)ar la *alla a compresi%n en $na probeta de madera
1. Introducción El ensa"o de compresi%n se reali+a para determinar las propiedades de $n material *rente a $na solicitaci%n axial ne,ati)a Solicitaci%n &$e pretende comprimir la probeta de ensa"o El -n del del ensa"o ensa"o de comp compre resi% si%n n p$ede p$ede ser deter determin minar ar las prop propied iedad ades es de $n material o el comportamiento de $n componente o sistema completo *rente a $na solicitaci%n externa
.i,$ra .i,$ra Nro/0 Modelamiento de Ensa"o de tracci%n a cementos
2. Marco Mar co Teórico Teórico Ensa"o de Compresi%n
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Laboratorio de Resistencia de Materiales I 1/ 2Por&$e reali+ar $n ensa"o de compresi%n sobre metales3 En el ASM 4andboo56' 7ol$me 8' Mec9anical :estin, and E)al$ation states se reco,e &$e0 el ensa"o de compresi%n axial es ;til para la medida del #$
D se deben e)itar para pre)enir el pandeo " los modos de ci+allamiento de de*ormaci%n Los m=todos principales para la determinaci%n de la tension7sde*ormacion ba
.i,$ra Nro10 Modos de de*ormaci%n en compresi%n (a! Pandeo' c$ando L > DG (b! Ci+allamiento' c$ando L > DG 1' (c! Doble enc$bado' c$ando L > DG 1' " la *ricci%n está presente en el contacto de las s$per-cies (d! Abarrilamiento' c$ando L > D H1' " la *ricci%n está presente en las s$per-cies de contacto (e! Compresi%n 9omo,=nea' c$ando L > D H1 " no 9a" *ricci%n presente en el contacto s$per-cies (*! inestable debido $n material blando de traba
Ensa"o de Compresi%n
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Laboratorio de Resistencia de Materiales I Citaremos a contin$aci%n $n párra*o' considerado clásico' del libro de 4armer E Da)is' sobre al,$nas limitaciones especiales del ensa"o de compresi%n a las c$ales se debe diri,ir la atenci%n0 / La di-c$ltad de aplicar $na car,a )erdaderamente conc=ntrica o axial 1 El carácter relati)amente inestable de este tipo de car,a en contraste con la car,a tensi)a (enti=ndase tracci%n! Existe siempre $na tendencia al establecimiento de es*$er+os #exionantes (no existen es*$er+os #exionantes' enti=ndase0 car,as #exionantes! "a &$e el e*ecto de las irre,$laridades de alineaci%n accidentales dentro de la probeta se acent;a a medida &$e la car,a prosi,$e La *ricci%n entre los p$entes de la má&$ina de ensa"e o las placas de apo"o " las s$per-cies de los extremos de la probeta debido a la expansi%n lateral de =sta Esto p$ede alterar considerablemente los res$ltados &$e se obtendran si tal condici%n de ensa"o no est$)iera presente J Las áreas seccionales' relati)amente ma"ores de la probeta para ensa"o de compresi%n para obtener $n ,rado apropiado de estabilidad de la pie+a Esto se trad$ce en la necesidad de $na má&$ina de ensa"o de capacidad relati)amente ,rande o probetas tan pe&$eKas "' por lo tanto' tan cortas &$e res$lta di*cil obtener de ellas mediciones de de*ormaci%n de precisi%n adec$ada .i,$ra Nro 0 (a! Apo"o de Rot$la se,;n AS:M E @ (b! S$bprensa para ensa"os de compresi%n se,;n
AS:M E @
Como el ensa"o se reali+a sobre probetas de material maleable se debe tener en c$enta &$e' l$e,o de s$perado el es*$er+o de #$encia aparecen de*ormaciones plásticas considerables' esto desemboca en a$mentos apreciables de la secci%n trans)ersal como res$ltado' para obtener incrementos i,$ales de es*$er+o " de*ormaci%n se deben aplicar incrementos cada )e+ más ,randes de car,a debido a esto el ensa"o debe detenerse c$ando se a,ota la reser)a de car,a aplicable de la má&$ina de ensa"os
3. Procedimiento Ensa"o de Compresi%n
Laboratorio de Resistencia de Materiales I Se toma la medida ,eom=trica de la probeta' para esto se $sa el )ernier' la re,la metálica " se anota en la tabla de datos ,eom=tricos Re,istramos la toma de datos en el dinam%metro di,ital de car,as " el extens%metro para anotar las de*ormaciones lon,it$dinales
Al -nal de la rot$ra de la pie+a se toma medidas -nales de la ,eometra de la probeta
4. Maquinaria, Materiales e instrumentos de medida J/ Probetas
Se $sara $na probeta similar para el ensa"o de la determinaci%n de las propiedades mecánicas es obli,atorio precisar el diámetro de traba
Ensa"o de Compresi%n
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Laboratorio de Resistencia de Materiales I .i,$ra Nro J
El mismo estándar recomienda &$e las caras de las probetas " de las s$per-cies de apo"o deban ser limpiadas con acetona $ otro disol)ente antes del ensa"o' con el ob
J1 Ma&$ina ni)ersal de Ensa"os Para la compresi%n de la probeta " medici%n de las *$er+as se $sará la Má&$ina $ni)ersal de ensa"os' tenemos modelos tales como n$estra ma&$ina $ni)ersal de n$estro laboratorio de resistencia de materiales .IME NAC c$"a capacidad debido a s$ tiempo de $so se dismin$"e a TN de capacidad
J1/ La Má&$ina de ensa"o de materiales electromecánica serie ERO:ES: DiseKo #exible' simple espacio o doble espacio de ensa"o Es $na má&$ina de ensa"o' constr$ida para c$mplir con las máximas exi,encias en ensa"o de materiales se,;n normati)a de ensa"o internacional0 ensa"o de tracci%n ISO 8@1'
Ensa"o de Compresi%n
Laboratorio de Resistencia de Materiales I ISO /8' EN /1/" AS:M E1' ensa"o de compresi%n AS:M D@' ensa"o de #exi%n AS:M E1@' ensa"o se,;n NADCAP Determinaci%n con la máxima precisi%n de los parámetros cla)e en m;ltiples ensa"os de materiales' como son el lmite elástico con)encional al '1U' lmite s$perior e in*erior de #$encia' car,a máxima de rot$ra' alar,amiento máximo' etc Cálc$lo a$tomático de anisotropa " acrit$d mediante la combinaci%n de extens%metros axiales " trans)ersales Las con-,$raciones disponibles para la serie de má&$inas ERO:ES: de IVER:ES:' son casi ilimitadas La má&$ina de ensa"o electromecánica ERO:ES: p$ede adaptarse al anc9o' lar,o' capacidad (9asta /1 5N!' normati)a de ensa"o' etc &$e se re&$iera La combinaci%n de $n marco poli)alente' con decenas de dispositi)os de ensa"o posibles' as como c=l$las de car,a intercambiables' cámaras climáticas' 9ornos' extens%metros (man$al " a$tomática!'W otor,an a esta má&$ina de ensa"o $nas amplias posibilidades para todo tipo de ensa"os estáticos " de *ati,a a ba
.i,$ra Nro Má&$ina de ensa"o de materiales electromecánica Serie ERO:ES:
J Instr$mentos con)encionales de medida
Ensa"o de Compresi%n
Laboratorio de Resistencia de Materiales I Para la medici%n de lon,it$d " diámetro de la probeta se $san instr$mentos con)encionales tales como0 el calibrador 7ernier " el micr%metro Para medir la de*ormaci%n de la probeta se $tili+a el comparador de carát$la " el extens%metro La medici%n de los alar,amientos (de*ormaci%n total X! de la probeta se e*ect;a midiendo el despla+amiento de las col$mnas del in)ersor (material no disponible para n$estro ,r$po de est$dio .IME! con respecto a la placa a<$stable ()er .i, !' &$e d$rante el ensa"o se mantiene -
.i,$ra Nro 8 Es&$ema de medici%n de las de*ormaciones de la probeta
5. eali!ación del ensa"o Ensa"o de Compresi%n
Laboratorio de Resistencia de Materiales I a :omaremos las medidas respecti)as de la probeta a traba
=
Fn Ao
Y la de*ormaci%n $nitaria será encontrada con la )ariaci%n de lon,it$d de cada palan&$eada con los datos si,$ientes mostrados0
Car,a(TN !
De*ormaci%n (m!
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/JJ1 /@1/ 18
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18J
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d :omaremos medidas -nales l$e,o de la *ract$ra de la probeta de al$minio0 #on$itud %nal 1@ mm
Ensa"o de Compresi%n
8
Laboratorio de Resistencia de Materiales I &i'metro %nal /J8@ mm (rea %nal //J8x/J m1
). *+#T-&O+ /ra%ca convencional Módulo de 0oun$ del material *suer!o de cendencia
Ensa"o de Compresi%n
*suer!o m'imo a la comresión
@
Laboratorio de Resistencia de Materiales I
*suer!o de rotura -cortamiento orcentual de la robeta0 Es la contracci%n &$e presenta la probeta desp$=s del ensa"o " se expresa como porcenta
(
de 27.9 mm
contracci%n
−39 mm
39 mm
Longitud final − longitud inicial ) / Longitud inicial
(
/
) 18J/8 U
*nsancamiento del 'rea0 Es el incremento del área de la probeta desp$=s del ensa"o " se expresa como porcenta
U )ariaci%n de are /(
Areainicial
1/ U
Tio de ractura
Ensa"o de Compresi%n
/
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1.6148
−1.266
1.266
)
Laboratorio de Resistencia de Materiales I
. I6T*P*T-7IO6 &* *+#T-&O+
8. 7O67#+IO6*+ El ensa"o de compresi%n es $n ensa"o relati)amente sencillo &$e nos permite medir la car,a ;ltima a la &$e $n metal *alla Sin embar,o es m$" importante tener en c$enta las simpli*aciones &$e este ensa"o s$pone' " por las c$ales no es $n m=todo exacto' sino más bien aproximado' a pesar de esto es $n ensa"o m$" solicitado' "a &$e la sencille+ de s$ m=todo " el e&$ipo &$e $tili+a lo con)ierten en $n ensa"o de ba
Mecánica de materiales Veer \9onson 1 .sica II Lic .is A$sberto R Ro
Ensa"o de Compresi%n
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