UNIVERSIDAD DISTRITAL DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL LABORATORIO MECÁNICA APLICADA MSC.ING. LEONARDO E EMIRO MIRO CONTRERAS BRAVO 10 DE NOVIEMBRE 2016
ENSAYO DE FLEXIÓN MATERIAL: acero 1040 Karen Haidith Mosquera Villamil Camilo Andrés Cruz Contreras Jessica monsalo
#$%#n #n& #n' #n'()* ()* "&+ "&+n n Resumen – En ! "#$% )$#"&),-(" )$#"&),-(" !(" )"%!&,-(" )"%!&,-(" -! n",( - /#n /#n !(" -,&(" 3)&n4n *%"&),n ! 4(*3()&,*#n&( - %n, 5,)), - ,!%*#n#( 4(n %n, %n, '%) '%), , 3)3 3)3nn-#4 #4%! %!,) ,) 3("& 3("&)# )#() ()* *n& n& " ,n,!# n,!#, "% *(* *(*n& n&( ( /4&( 4&()) ! "'% "'%) )( 3)(*-#(.
20131015214 20132015124 20141015402
n4%n&), "(*-( , %n, '%), 3)( n( $n), )%3&%),.
/# /#n n 4(*3 4(*3))"# "#n n Palabras claves: !(n$,4#n !,"#-,- "'%)( 3!,"#-,-. I. INTRODUCCIÓN Un 4%)3( "&+ "(*-( , /#n "# !," '%)," 7% ,4&8,n "(5) %n ! n-n , #n-%4#) &),44#n n %n, %n, 3,)& ,)& - "% "44 "44# #n n &),n" ),n"9 9)", )",! ! 4(*3)"#n n !, "44#n )"&,n&. E! n",( - /# /#n n " ,3!#4 ,3!#4, , 3,), 3,), -& -&)* )*#n #n,) ,) 4(n" 4(n"&, &,n& n&" " !+"," 3)(3#-,-" - !(" *,&)#,!". II.
OBJETIVOS. I-n :4 :4,) ,) ,n,! ,n,!# #,) ,) ,"34 ,"34&( &("" General. I-n )!9 )!9,n ,n&" &" ;( 4,),4 4,),4&) &)<"& <"( #4("" ,4) ,4)4, 4, - !, /#5#!#-,- -! ,!%*#n#( ,n,!#,n-( %n, 3)(5&, - -#4=( *,&)#,! n ! n",( - /#n ,! ") "(* "(* -, -, , %n, %n, '%) '%), , 4n& 4n&), ),!! "#*> "#*>&) &)#4 #4, , )"34&( , "%" ,3((". •
•
•
Espec!c"s. C(n(4) %n( - !(" 3)#n4#3,!" *>&(-(" - 3)% 3)%5, 5, 3() 3() !(" !(" 4%,! 4%,!" " " 3%3%- (5& (5&n n)) 3)(3#-,-" - !(" *,&)#,!". An,!# An,!#, ,)) ! 4(*3 4(*3() ()&, &,*# *#n n&( &( -! -! ,!%* ,!%*#n# #n#( ( ')n& , '%)," (3%"&," 3)3n-#4%!,)" , !, "44#n &),n"9)",! - !, *#"*,. C(*3)n-) 4(n ,4&%- !, *&(-(!($<, 3)(4-#*#n&(" %",-(" n ! n",(.
III. #$RCO TEORICO a% Prue Prueba ba &e &e 'le( 'le()* )*n n L, /# /#n n " !, -'( -'()* )*,4 ,4#n #n - %n !* !*n n&( &( ,!,) ,!,)$,$,-( ( n -#) -#)44 44# #n n 3)3 3)3n n-# -#4% 4%!,) !,) , "% ? ? !(n$#&%-#n,!. En !, 3)%5, !, 4,)$, " ,3!#4, n *-#( - -(" 3%n&(" - ,3((.
M-# M-#,n ,n& & >"& >"& *>&( *>&(-( -( " 3%3%-n n -& -&)* )*#n, #n,)) -#')n&" -#')n&" 3)(3#-,-" 3)(3#-,-" - !(" *,&)#,!" %n, - "&," " !, -%4!#-,- !, 4%,! =,4 )')n4#, , !, 4,3,4#-,- - -'()*,4#n 4%,n-( ! *,&)#,! "
')+. 1 Esquema de carga para fexión. Esuerzo:
σ =
8 Pl
πd
3
Deormación: ε=
( ∆ l)6 d l
2
b) Propi Propieda edades des del acer acero. o.
TABLA TABLA I. P)(3#-,-" 7%<*#4," '<"#4," ,4)(
F%n&@ V) V) n 5#5!#($),'<, 5# 5!#($),'<, n%*),! . IV.
PROCEDI#IENTO.
a) Descri Descripci pción ón del del equi equipo. po.
#a,u)nar)a: U0A.
M+7% M+7%#n #n, ,
%n#9 %n#9) )", ",!!
- n", n",( (
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL LABORATORIO MECÁNICA APLICADA MSC.ING. LEONARDO EMIRO CONTRERAS BRAVO 10 DE NOVIEMBRE 2016
Fig. 3 Máquina Universal de Ensayos (U !" # $%ima&zu' b) descripción del procedimiento.
M-#)
)$#"&),) &(-," !," -#*n"#(n" -! 3)(5!*, %",n-( ! 4,!#5),-() %n *#4)*&)(. É"&," *-#-," ")+n %",-," 3,), -&)*#n,) ! *(*n&( - #n)4#, I - !, 9#$,.
R$#"&),) !, *-#-, - !, !(n$#&%- -
!, 3)(5&, ( ,7%!!, -#"&,n4#, n&) !(" 3%n&(" - !, *,7%#n, 7% =,4n 4(n&,4&( 4(n !, 3)(5!&, ,"< 4(*( "% -#,*&)(. C(!(4,) !, 3)(5&, n ! 7%#3(
,"$%),n-(" - 7% =,, 7%-( 5#n 4(!(4,-, :n,!*& " -5 4,!#5),) ! 7%#3( !(" -'()*#*&)(" ,3!#4,n-( 4,)$, ,! "#"&*, 4(!(4,n-( !," !4&%)," n 4)(".
3% L," n()*," ASTM E20 ISO JIS K22 -"4)#5n !(" )7%#"#&(" 3,), n",(" - /#n.
c) Descripción de la probeta.
TABLA II. D#*n"#(n" - !, 3)(5&, - ,4)( Pr"be-a &e acer" /0/ D#+*&)( 1. ** L,)$( 200 **
Fig. 4 Dimensiones de proe&a para ensayo de fexión en (mm'
d) N"rmas u-)l)1a&as para el Ensa2" &e
'le()*n.
% En",( - /#n 3,), !, -%4!#-,- - *&,!" HASTM E20 ISO JIS K22
Pr"p)e&a&es &)7me-r" l"n+)-u& #"men-" &e )nerc)a secc)*n -ransversal Es6uer1" m7()m" a 9e()*n Es6uer1" a 9uenc)a #*&ul" &e elas-)c)&a&
$cer" /0/ 1.** 200** 11.0 **
120.MP, 12. MP, 201 MP,
V.
RESU4T$DOS RESU4T$DOS
5
$N$4ISIS
DE
a% Tabla pr"p)e&a&es acer" /0/ TABLA I T,5!, )"%*n - !(" -,&(" (5&n#-(" b% Es6uer1" m7()m"8 m7()ma &e6"rmac)*n un)-ar)a 2 m"men-" &e )nerc)a &e la secc)*n -ransversal L, 3)(5&, n( " '),4&%)( ,"< n( " 3("#5! :?,) ! 3%n&( - "'%)( *+#*( - /#n 3() !( 7% " "4($ ! 9,!() *+#*( - 4,)$, "'%)( "& " 10.N - 4,)$, 20.M3, - "'%)(. E! 3%n&( - "'%)( *+#*( , !, /%n4#, "&, ,!)--() - 12. MP, 4(n %n, 4,)$, - 10.1N. L, &n-n4#, !#n,! - !, (n, !+", "&,5!4 %n *-%!( - Y(%n$ - 20 MP, ! *-%!( - Y(%n$ -! ,4)( " - 210 000 M3, " 3)"n&, %n ))() -! 2.6 "&( " 4(n"4%n4#, - !, 4,!#-,- -! *,&)#,! ( - "'%)(" 7% 3%-( "%')#) !, 3)(5&,. M(*n&( - #n)4#, - !, "44#n &),n"9)",!@
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL LABORATORIO MECÁNICA APLICADA MSC.ING. LEONARDO EMIRO CONTRERAS BRAVO 10 DE NOVIEMBRE 2016 I =
π ( 15.87 )
4
64
2
= 3113.70 mm
E! "'%)( *+#*( , /#n@ σ =
(
)( 200 mm) =1720.73 MPa π ( 15.87 mm )
8 13504.4 N
3
=
σ
8 ( 5860,494 N ) ( 200 mm )
( 15.6 m )3
π
#)E*+ ,"-"
C,)$, *+#*, ,3!#4,-, '% - 10.N ')+. D#,$),*," - '%)," 4()&,n&" HV *(*n&(" /4&()" HM E! -#,$),*, - *(*n&( *%"&), 7% ! *(*n&( /4&() *+#*( " -, n ! 3%n&( *+" ,!?,-( , !(" 3%n&(" - ,3((. E! *(*n&( " 3)", n '%n4#n - !, -#"&,n4#, *,() ", !, -#"&,n4#, 7% "3,), ! ,3(( -! 3%n&( - ,3!#4,4#n - !, '%), 3)#*n&, %n *(*n&( /4&() - *,() *,$n#&%-.
Gr7!ca 3 Esuerzo lec&or vs Deormación #)E*+ ,","/ #)E*+ ,"-" 0 #1UM232+ •
•
D !, (5")9,4#n - !," $)+:4," 3(-*(" -#')n4#,) !," 3)(3#-,-" n&) !(" -#"n&(" *,&)#,!" "(*-(" , !, 3)%5, - /#n. S (5")9, 7% !, (n, 3!+", -! ,!%*#n#( " *,() 4(*3,),-, 4(n !, -! ,4)( 1020 ! ,4)( 100 7%#) -4#) 7% ! ,!%*#n#( " n&) !!(" ! *,&)#,! *+" -84! *,!,5! *#n&)," 7% !( 7% n(" #n-#4, 7% ! ,!%*#n#( " ! *,&)#,! *+" -84! *,!,5! - !(" &)" ! ,4)( 100 ! *n(" -84!.
c% D)a+ramas &e 6uer1as c"r-an-es V% 2 m"men-"s 9ec-"res #% para el respec-)v" ensa2" &e 9e()*n. &%
Gr7!ca es6uer1" c"n-ra &e6"rmac)*n.
E! +), -5,?( - !, 4%)9, "'%)( ),! -'()*,4#n ),! "&+ )!,4#(n,-, 4(n !, n)$<, - #*3,4&(. A 3",) - 7% ! A!%*#n#( n %n !<*#& !+"( #n')#() ,5"()5 *+" n)$<, 7% ! A4)( 1010. C% CONC4USIONES Gr7!ca . E"'%)( .9". D'()*,4#n D !, (n, - -'()*,4#n !+", -(n- " n4%n&), ! *-%!( - Y(%n$ ! 4%,! ")+ !, 3n-#n& - !, $)+:4,. CO#P$R$CIÓN DE RESU4T$DOS $ par-)r &e la +r7!ca 3%
G),4#," ,! n",( - &()"#n " 3("#5! ,n,!#,) ! 4(*3()&,*#n&( - 4,)$," , 4(*3)"#n 3,), -&)*#n,) !(" 3("#5!" !<*#&" - "&,5#!#-,"&)%4&%),! !, !,"#-,- !, -'()*,4#n - %n *,&)#,!. E" #*3()&,n& *n4#(n,) 7% !(" )"%!&,-(" - !," -#')n&" 3)%5," - /#n 3%-n
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL LABORATORIO MECÁNICA APLICADA MSC.ING. LEONARDO EMIRO CONTRERAS BRAVO 10 DE NOVIEMBRE 2016
4(n&n) 9,)#,4#(n" "#$n#:4, ," )"34&( , !(" &)#4(" "&(" 3%-n ") 3)(-%4&( - 4(n-#4#(n" - !,5(),4#n - !, 3)(5&, &*3),&%), ))()" - 4,!#5),4#n ( ',!!," ,! *,n#3%!,) !," =)),*#n&," n&) (&)(". D5#-( , !, )"#!#n4#, -! *,&)#,! ,! )),) !, 4,)$, ,3!#4,-, "(5) !, 3)(5&, 3,)& -! "'%)( 3!+"( - !, *#"*, " )4%3), -#4=( 4(*3()&,*#n&( 3)*#)+ "&%-#,) !, 9#,5#!#-,-! -#"( - "&)%4&%)," =4=," 4(n "& *,&)#,!. E! ,)( &),,-( ,!)--() - !, 3)(5&, n ! !%$,) -(n- ")<, ,3!#4,-, !, '%), ,! :n,!#,) !, 3)%5, n(" 3)*#& (5")9,) 7% n !, 3,)& #n')#() -(n- !, '%), " ,3!#4 -#)4&,*n& " n4(n&),5, 5,?( &),44#n -,-( , 7% -#4=, &),, " =#( 9#"#5!*n& *+" -!$,-, 3() (&)( !,-( !, 3,)& #n')#() - !, *#"*, " n4(n&),5, 5,?( 4(*3)"#n , 7% !
RE'ERENCI$S BIB4IOGR;'IC$S
Q1 SEROPE ALPAJIAN STEVEN R. SCMID M,n%',4&%), #n$n#)<, &4n(!($<,. IV E-#(n. M#4( 2002. P)n ,!!. F()*,& 202.P+$#n," 116. D#"3(n#5! n@ =&&3"@;;5((".$(($!.4(*.4(;5((" #-$#!YIWA(CX3)#n&"4')(n&4(9)9 Q2 RESISTENCIA DE MATERIALES. V#"&( ! -<, 0 - n(9#*5) - 201 -#"3(n#5! n@ =&&3@;;(4Z.%n#4,n.";n"n,n," &4n#4,";)"#"&n4#,-*,&)#,!" Q FLE[I\N Y TENSIONES. V#"&( ! -<, 0 - n(9#*5) - 201 -#"3(n#5! n@ =&&3@;;(4Z.%",!.";n"n,n," &4n#4,";)"#"&n4#,-*,&)#,!"#n$n#)( &4n#4(n(5),"3%5!#4,";