RESISTENCIA DE MATERIALES RESISTENCIA DE MATERIALES

Procesos de Fabricación I. Guía 1 1
RESISTENCIA DE
MATERIALES
Resistencia de Materiales. Guía 8
1
Tema: PRUEBA DE FLEXIÓN (SEGUNDA PARTE)
Objetivos
Específico
Al finalizar la práctica el alumno será capaz de:
1. Identificar cuando un material está sometido a esfuerzos de flexión.
2. Determinar el centroide de área y calcular el momento de inercia de diferentes
perfiles (vigas).
3. Determinar la deflexión que producen las cargas sobre vigas con igual área
transversal pero diferente momento de inercia.
4. Determinar los puntos más cargados y el tipo de falla de una viga sometida a
flexión.
5. Calcular los esfuerzos de flexión sobre la sección crítica de la probeta.
Marco Teórico
Cuando se diseña una estructura como el ala de un avión, un puente, un edificio,
etc. Para soportar ciertas cargas, es necesario cuantificar los esfuerzos máximos,
los lugares donde se dan y las deflexiones máximas permitidas. Pero los esfuerzos y
las deflexiones que se den dependerán del punto de aplicación de las cargas, de las
propiedades del material y de la forma geométrica que este tenga al momento de
soportar tales cargas.
Las ecuaciones teóricas que predicen los esfuerzos y las deflexiones son obtenidas
por integración de ecuaciones relacionadas con las fuerzas, la geometría y la
elasticidad de los elementos. En este caso emplearemos las ecuaciones que predicen
los esfuerzos y las deflexiones teóricas y los compararemos con los resultados
experimentales.
Descripción del ensayo
Normas de seguridad: Ver explicación en la guía de laboratorio 1.
Resistencia de Materiales. Guía 8
2
Material y equipo:
1.- Maquina de ensayo METROCOM
2.- Perfiles de aluminio
3.- Calibrador vernier
4.- Probetas a ensayar:
Dos barras de madera
Dos tubos de hierro
Procedimiento
Procedimiento (trabajar en el sistema SI)
1.- Mida las dimensiones de las probetas disponibles, de modo que la información
sea la necesaria para efectuar los cálculos que se le solicitan.
2.- Encienda la máquina.
3.- Disponga una probeta en la parte de la máquina para efectuar la flexión,
indique en un esquema las partes en las que se le aplican las cargas a la probeta,
tome una referencia e incluya distancias.
4.- Seleccione una velocidad de deformación alrededor de 10 mm/min.
5.- Obtenga y anote datos de carga y deformación de la probeta periódicamente.
6.-
Detenga
la
máquina
al
romperse
la
probeta
o
cuando
estén
cerca
de
hacer
contacto los soportes.
7.- Efectúe los cálculos que se le solicitan y llene las tablas respectivas.
8.- Anote toda información adicional relevante para elaborar su informe y tome las
fotos que comprueben lo que desea demostrar.
9.-
Elabore
sus
conclusiones
comparando
resultados
obtenidos
con
datos
de
la
completar
la
investigación, indique las diferencias y las posibles causas.
Tabla
1
(de
ser
necesario,
agregue
columnas
a
la
tabla
para
información, deberá presentarse una tabla por probeta)
Deformación
Fuerza N
Deformación
Fuerza N
Deformación
2 mm
16 mm
30 mm
4 mm
18 mm
32 mm
6 mm
20 mm
34 mm
8 mm
22 mm
36 mm
10 mm
24 mm
38 mm
12 mm
26 mm
40 mm
14 mm
28 mm
42 mm
Tabla 2 (incluya en el informe los cálculos efectuados)
Fuerza N
Resistencia de Materiales. Guía 8
3
Tipo de material
Dimensiones
iniciales
Área transversal
Momento de inercia
Fuerza máxima
aplicada
Esfuerzo aplicado
Deflexión máxima
experimentada
Análisis de resultados.
Incluya las tablas elaboradas. Haga las consideraciones necesarias respecto a las
similitudes y diferencias en el comportamiento de las vigas. Investigue sobre el
comportamiento esperado para casa situación
Conclusiones
Obtenga las conclusiones pertinentes sobre porqué hay similitudes y diferencias en
el comportamiento de las vigas.
ELABORACIÓN DEL INFORME DE LABORATORIO
1.- Reporte las dimensiones iniciales y finales de las probetas elaborando las
tablas y graficas que considere relevantes.
2.- Incluya ejemplos de cálculos.
3.-
Elabore
las
conclusiones
de
la
prueba,
enfatizando
en
los
aspectos
relevantes de la experiencia, tome en cuenta los objetivos del laboratorio.
Referencias
1. Beer y otros, Mecánica de Materiales,
5a. Ed. McGraw - Hill, México, 2010
2. Madhjukar Vable. Mecánica de materiales, primera edición, Oxford university
press, México 2002
3. Avner, S. (1988) Metalurgia Física, México D.F. McGraw-Hill. 2ª edición
Resistencia de Materiales. Guía 8
4. Smith,
William
F.
(2006)
Fundamentos
de
la
Ciencia
e
4
Ingeniería
de
materiales, México, México. McGraw-Hill, 4a. Edición
5. Askeland,
D.
R.,
Phulé
P.
P.
(2003)
La
ciencias
e
Ingeniería
de
los
materiales, México, D.F. Thomson, Cuarta edición.
6. Neely, J. E., Kibbe, R.R. y García Diaz, R. (1992) Materiales y Procesos de
Manufactura.
México D. F. Limusa.
7. www.steel.org/
8. www.sae.org/
9. www.astm.org/
10. www.matweb.com/
11. http://asminternational.org
Hoja de cotejo
Puntaje
Aspecto a evaluar:
obtenido/Puntaje
Autoevaluación
máximo
Portada,
letra
Logotipo
de
la
Times
New
Roman
institución,
12.
Nombre
Contiene
del
tema,
Nombres de los autores, fecha de entrega. Todas
las
partes
deberán
ser
legibles.
Nombre
10%
del
archivo: lab x, equipo X.
Objetivos y Procedimiento
abreviado (1 página
máximo)
10%
Esquemas y tabla de datos completos
10%
Cálculos
15%
Gráficos (con datos de tabla 1 y figuras)
15%
Análisis
de
resultados
(complemente
investigación)
Conclusiones (en concordancia con objetivos)
TOTAL
con
25%
15%
T
100%
El alumno deberá respetar la normas de seguridad del laboratorio, si hay violación
a estas normas, el instructor podrá expulsar de la sesión al infractor, conllevando
a la perdida de la nota de esa sesión, sin posibilidad de solicitarla diferida.
Resistencia de Materiales. Guía 8
Guía 8: PRUEBA DE FLEXIÓN (2ª PARTE)
Hoja de cotejo:
Alumno:
Máquina No:
Docente:
GL:
8
1
Fecha:
EVALUACION
%
1-4
5-7
CONOCIMIENTO
20%
Conocimiento
deficiente de
los fundamentos
teóricos
Conocimiento y
explicación
incompleta de
los fundamentos
teóricos
APLICACIÓN
DEL
CONOCIMIENTO
15%
Aplicación
deficiente de la
simbología
Uso deficiente
de los
accesorios
solicitados
Aplicación
deficiente de
las normas de
seguridad
Resultados de la
práctica son
deficientes
No tiene actitud
proactiva.
Aplicación
incompleto de la
simbología
Uso incompleto
de los
accesorios
solicitados
Aplicación
incompleta de
las normas de
seguridad
Resultados de la
práctica son
buenos
Actitud
propositiva y
con propuestas
no aplicables al
contenido de la
guía.
Demuestra
regulares
valores
profesionales
15%
15%
15%
ACTITUD
10%
10%
TOTAL
100%
Demuestra pocos
valores
profesionales
8-10
Conocimiento
completo y
explicación
clara de los
fundamentos
teóricos
Aplicación
excelente de la
simbología
Uso excelente de
los accesorios
solicitados
Aplicación
excelente de las
normas de
seguridad
Resultados de la
práctica son
excelentes
Tiene actitud
proactiva y sus
propuestas son
concretas.
Demuestra buenos
valores
profesionales
Nota
5