PRACTICA No. 7 ENSAYO DE FLEXIÓN
-OBJETIVO
El alumno comprenderá la metodología del ensayo a flexión y posteriormente se probarán
diversos materiales para determinar su resistencia a flexión. Asimismo, se analizará la
gráfica obtenida y se interpretarán los resultados.
-INTRODUCCIÓN
La prueba de flexión en un material es una prueba cuasiestática que determina el módulo de
flexión, el esfuerzo de flexión y la deformación por flexión en una muestra de material. Los
resultados de esta prueba describen el comportamiento de un material a través de un
diagrama de esfuerzo-deformación, al igual que las pruebas de tracción y compresión. Un
material tiene resistencia a la flexión si es capaz de soportar cargas que provoquen
momentos flectores en su sección transversal.
El ensayo hace que la probeta experimente un esfuerzo de compresión en la superficie
cóncava y un esfuerzo de tensión en la convexa. A través de la prueba de flexión podemos
obtener información de su módulo de elasticidad, el cual indica si el material es rígido o
flexible. Estas propiedades dependen de la estructura interna que posean los materiales.
Los elastómeros poseen una estructura reticulada que les proporciona elasticidad a
temperatura ambiente, y a su vez, esos puntos de unión entre sus cadenas moleculares
hacen que sean infusibles e insolubles. Los materiales termoplásticos, con estructura no
reticulada, también presentan distintos comportamientos según sean: amorfos (como el
PMMA, PS, PVC) o parcialmente cristalinos (PA, PP, PE). La reticulación de los
materiales termoestables es aún más densa lo que les confiere rigidez y fragilidad.
-EQUIPO O MATERIAL REQUERIDO
Probetas para ensayos de Flexión
En la determinación del módulo de ruptura para un material, la viga bajo ensayo debe
proporcionarse de tal manera que no falle por corte o deflexión lateral antes de llegar a su
última resistencia a la flexión. Para producir una falla por flexión, la probeta no debe ser
demasiado corta con respecto al peralte de la viga. Dependiendo del valor real del material,
de la forma de la viga y del tipo cargado la relación de diámetro y longitud es: 6d≤L≤12d.
Aunque la gama de formas para las vigas es amplia, se usan probetas normales de ensayo
rutinario y de control de un número de materiales comunes como hierro, concreto, ladrillo y
madera.
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EQUIPO
•
Máquina de pruebas universales
•
Celda de carga
•
Vernier
•
Computadora
-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
1. Calibre la maquina universal.
2. Encienda la computadora y cargue el sistema operativo.
3. Elija el tipo de programa y los parámetros de operación para la prueba.
4. Coloque la probeta en los apoyos. Ajustar la distancia a la probeta
5. Proporcione al programa las dimensiones de la probeta y los parámetros de operación
restantes.
6. Active la prueba. La curva del material en prueba comenzara a formarse en la pantalla.
7. Al concluir la prueba, registre los resultados obtenidos.
8. Repita la prueba para todos los materiales.
- EVALUACIÓN Y RESULTADOS
Después de realizar el ensayo de flexión para las cuatro probetas, registre los datos
obtenidos de esfuerzo y deformación y posteriormente construya la grafica de esfuerzodeformación para cada una de ellas.
Completa la siguiente tabla a partir de los datos obtenidos en los diagramas de esfuerzo
deformación.
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Datos
Muestra 1
Muestra 2
Muestra 3
Unida
des
Ancho (W)
Espesor (t)
Longitud (L)
Área (A)
FYLD
FMAX
FBRK
σYLD
σMAX
σBRK
-ANALISIS DE RESULTADOS
A partir de los resultados obtenidos, discuta lo siguiente de manera individual:
1.- ¿Cuál de los materiales estudiados se flexiono más? ¿Por qué?
2.- ¿Cuál es el módulo de elasticidad a flexión? ¿Por qué?
3.- ¿Cuál es el valor de la deflexión máxima en los materiales?
4.- ¿Qué diferencias observa en la fractura generada en cada probeta? ¿A qué se debe el
cambio de apariencia en la zona con fractura?
-PARAMETROS DE CALIFICACION
CRITERIOS DE
EVALUACION
%
Reporte de la practica
40
Presentación de la
practica
10
Análisis de resultados
30
Discusión de
resultados
20
29
-REFERENCIAS
1. William D. Callister, Jr., Materials Science and Engineering: Introduction, John Wiley
& Sons, Inc., New York, NY, 2007.
2. Michael Ashby, Hugh Shercliff and David Cebon, Materials Engineering, Science,
Processing and Design, Butterworth-Heinemann, Burlington, MA, 2007.
3. James M. Gere, Mechanics of Materials, Cengage Learning, Stamford, CT, USA, 2009.
4. Milton Ohring, engineering material science, Academic Press Inc., San Diego,
California, 1995.
5. Deborah D.L. Chung, Applied Materials Science, CRC Press, Boca Raton, Florida,
2001.
6. Brian S. Mitchell, an introduction to materials engineering and science for chemical and
materials engineers, a john wiley & sons, inc., publication, Hoboken, New Jersey, 2004.
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