Guión Práctica de Tracción

E.P.S. Ingeniería de Gijón
2º Plan Nuevo
Area MMCTE.
Prácticas de Elasticidad y Resistencia de Materiales
PRÁCTICA I: TRACCIÓN
OBJETIVOS:
A través del ensayo de tracción de diferentes materiales, el alumno será capaz de:
1. Reconocer el Principio de Saint-Venant.
2. Identificar los parámetros característicos de la zona elástica: Módulo elástico y
Coeficiente de Poisson.
3. Valorar la influencia de las deformaciones en el estado tensional, reconociendo
cuando es aplicable el Principio de pequeñez relativa de las deformaciones.
4. Identificar las diferentes zonas de la curva tensión-deformación así como los
parámetros que las acotan.
5. Identificar diferentes formas de agotamiento de los materiales (fluencia, rotura,...),
reconociendo el parámetro de diseño a aplicar en cada caso.
DESARROLLO
PARTE I:
En primer lugar se someterá a tracción una probeta de goma de sección rectangular que
se encuentra marcada con unas rayas horizontales tanto en su zona central como en la
zona de acuerdos y que se someterá a carga por medio de las mandíbulas de sujeción
que actúan en la zona de cabeza de la probeta.

El alumno deberá reflejar mediante un croquis las dimensiones características
iniciales de las probeta (longitud inicial entre acuerdos, longitud de referencia
entre marcas en la zona central (Lo), ancho(a) y espesor(e), etc.).
Se colocará la probeta en la máquina de ensayo y se la someterá a carga utilizando una
velocidad de 5 mm/min.

¿Por qué se utiliza esta velocidad de carga y no otra mucho más rápida?
Durante el proceso de carga se podrá observar la curva carga-desplazamiento de las
mordazas y se hará notar la falta de linealidad de la misma (comportamiento elástico nolineal), además, se observará y registrará la forma adoptada por las marcas que
inicialmente eran horizontales en las distintas zonas de la probeta.
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
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¿Cual es la explicación a este comportamiento?
¿Cómo es el estado de deformación en la zona central?
¿En qué zona es aplicable en Principio de Saint-Venant?
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Durante el proceso de carga se realizarán tres paradas a distintos valores de
desplazamiento de las mordazas. Cuando se producen estas paradas:
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¿Cómo evoluciona la carga en las paradas?
¿A qué se debe este comportamiento?
¿Tendría el mismo efecto una carga instantánea que una de larga duración?
i) Con la ayuda de una tabla, registrar los valores de carga instantánea y final (Pi y Pf),
longitud entre referencias (L), espesor (e) y el ancho (a) correspondientes a cada
parada, y con estos datos calcular:
-
Deformación longitudinal (x)
Deformaciones transversales (y, z)
Coeficiente de Poisson ()
Tensión ingenieril o aparente () y tensión verdadera (v)
Módulo elástico ingenieril o aparente (E) y módulo elástico verdadero (Ev)
ii) Con la ayuda de los datos obtenidos en los tres puntos de parada, dibujar de forma
aproximada la curva de tracción ingenieril y la curva de tracción verdadera de la
goma. En vista de las diferencias:


¿Puede aplicarse en este caso el Principio de pequeñez relativa de las
deformaciones?
¿Puede aplicarse el Principio de Superposición?
PARTE II:
Se someterá a tracción una probeta de aluminio (=0,3; E=70 GPa).
El alumno deberá reflejar mediante un croquis la forma y dimensiones características
de la probeta así como marcar sobre la probeta dos referencias, a una distancia Lo=50
mm.


¿En qué zona deben realizarse dichas marcas? ¿Por qué?
¿Es la geometría de la probeta la más adecuada para este ensayo?¿Por qué?
Durante el ensayo, que finalizará con la rotura de la probeta, el equipo nos
proporcionará el registro gráfico tensión-deformación (estando la deformación calculada
en función del desplazamiento de las mordazas). Analizando la curva obtenida:
-
Identificar sobre la curva las zonas de comportamiento elástico y plástico
Calcular el límite elástico y la tensión de rotura.
Calcular la pendiente de la zona elástica
Obtener las deformaciones longitudinal y transversal máximas en zona
elástica y compárense con las obtenidas en el ensayo de la goma
Calcular el límite elástico verdadero
Obtener la relación entre el límite elástico verdadero y el convencional
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Analizando dichos resultados:
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¿Coincide el límite elástico con el límite de proporcionalidad?. ¿Cual de
estos dos parámetro definiría realmente el límite de aplicación de la ley de
Hooke?
¿Coincide el valor de la pendiente de la zona elástica con el módulo elástico
del aluminio? ¿Por qué?
Comparando los resultados obtenidos en este ensayo con los
correspondientes a la goma, ¿es aplicable en este caso la hipótesis de las
pequeñas deformaciones?
Por último, sobre la probeta rota:
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

Determinar el alargamiento a rotura  (%)
Determinar la estricción Z(%)
Estudiar y comentar la forma de la sección de rotura.
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