Nombres: INFORME DE LABORATORIO: COMPRESIÓN Karina Mariana Montoya Lemus - Stiven Cabrera Espinosa 1. Objetivo del ensayo Conocer la determinación experimental de las propiedades mecánicas de los materiales metálicos para el caso de solicitud de compresión. Observar la falla a compresión en una probeta de madera. 2. 3. Enuncie los inconvenientes presentes en la prueba de compresión y sus posibles correctivos: Centrado Cargas por flexión Fricción Aumento de área Identifique el tipo de probetas utilizadas en el ensayo, según la relación 𝑙/𝑑 Dimensiones principales de las probetas 4. A partir de los datos obtenidos experimentalmente construya la gráfica σ contra ε (ε en las abscisas y σ en las ordenadas) y obtenga gráficamente σ0,2, como se hizo en el laboratorio de Tracción 01. 5. Tabla de resultados σ𝑓(σ0,2) [MPa] Aleación Aluminio 6. experimenta l de 170 MPa literatura 255 MPa Conclusiones (incluir una relacionada con el ensayo realizado a la probeta de madera): Nota: siga el siguiente derrotero para escribir las conclusiones - Qué experiencia fue la que se realizó. - Resultados obtenidos. - Resultados esperados o teóricos (en nuestro caso, consultados en la literatura). - Comparación entre los resultados teóricos y los obtenidos en la práctica. - Si dan igual o muy parecidos explicar qué ha salido bien. - Si dan diferentes o con una diferencia notable, explicar someramente las posibles causas. - Sobre la falla observada en la probeta de madera. Complete la siguiente tabla, con datos experimentales tomados y calculados Material: Aluminio 6061 Diámetro = 19,08 𝑚𝑚. Área: 285,92 mm2. Longitud inicial – altura de la probeta (𝑙𝑜): 31,76 𝑚𝑚. F [N] δ [mm] σ [N/mm2] ε = δ/𝑙𝑜 [mm/mm] F [N] δ [mm] σ [N/mm2] ε = δ/𝑙𝑜 [mm/mm] 3507,582 0,0003017 12,268 9,500E-06 49495,190 0,9499412 173,10853 0,029910 5504,387 0,0498890 19,251 0,001571 51508,496 1,1011058 180,15003 0,034670 7512,765 0,0847857 26,276 0,002670 53510,874 1,3144729 187,15331 0,041388 9502,285 0,1018791 33,234 0,003208 55511,965 1,5300245 194,15209 0,048175 11515,163 0,1318608 40,274 0,004152 57506,414 1,8224691 201,12764 0,057383 13521,826 0,1738025 47,292 0,005472 59507,291 2,1441855 208,12567 0,067512 15510,275 0,1916058 54,247 0,006033 61501,954 2,5198034 215,10197 0,079339 17507,938 0,2142696 61,234 0,006747 63501,117 2,9645049 222,09400 0,093341 19509,244 0,2374249 68,233 0,007476 65503,709 3,4631625 229,09803 0,109042 21508,407 0,2570850 75,225 0,008095 67503,515 3,9667352 236,09232 0,124897 23507,356 0,2820971 82,217 0,008882 69510,178 4,4703078 243,11058 0,140753 25500,304 0,2992997 89,187 0,009424 71503,556 5,0036984 250,08239 0,157547 27517,039 0,3207074 96,240 0,010098 73502,504 5,5272043 257,07367 0,174030 29505,273 0,3359440 103,194 0,010578 75505,953 6,0326337 264,08070 0,189944 31516,223 0,3657619 110,227 0,011516 77502,545 6,5424867 271,06374 0,205998 33503,599 0,3818723 117,178 0,012024 79509,208 7,0336080 278,08201 0,221461 35510,049 0,4053006 124,196 0,012761 81500,657 7,5467922 285,04706 0,237619 37511,355 0,4363200 131,195 0,013738 83502,606 8,0419001 292,04884 0,253208 39504,946 0,4616597 138,168 0,014536 85504,769 8,5518077 299,05137 0,269263 41511,395 0,4927883 145,185 0,015516 87503,932 8,9725894 306,04341 0,282512 43516,344 0,5652031 152,198 0,017796 89500,738 9,3904220 313,02720 0,295668 45502,007 0,6654152 159,142 0,020951 91504,187 9,8260579 320,03423 0,309385 47501,384 0,7865435 166,135 0,024765 𝑂𝑏𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 σ𝑓(σ0,2) Objetivo Conocer la determinación experimental de las propiedades mecánicas de los materiales metálicos para el caso de solicitud de compresión. Observar la falla a compresión en una probeta de aleación de aluminio 2. · · · · La dificultad de aplicar una carga verdaderamente concéntrica o axial. El carácter relativamente inestable de este tipo de carga en contraste con la carga a tracción. Existe siempre una tendencia al establecimiento de cargas flexionantes ya que el efecto de las irregularidades de alineación accidentales dentro de la probeta se acentúa a medida que la carga se incrementa. La fricción entre los puentes de la máquina de ensayo o las placas de apoyo y las superficies de los extremos de la probeta debido a la expansión lateral de ésta, que conduce a un estado tensional complejo. Las áreas seccionales, relativamente grandes de las probetas para el ensayo de compresión con el objeto de obtener un grado apropiado de estabilidad de la pieza. Esto se traduce en la necesidad de una máquina de ensayo de capacidad relativamente grande. En el caso de materiales maleables el ensayo por lo general debe ser suspendido al alcanzar una fuerza considerable, cercana a capacidad de la máquina de ensayo. Los posibles correctivos para estos inconvenientes son: 1. Utilizar un apoyo de rótula ver Fig. 1 para aplicar la carga a la probeta. Esta recomendación es tomada del estándar ASTM E9 Fig. 1 apoyo de rótula según ASTM E 9 2. Realizar un centrado concienzudo de la probeta, para evitar un descenso de la carga y la aparición de la flexión. El estándar recomienda también usar probetas cortas, para minimizar este efecto. 3. Para evitar la influencia negativa de la fricción, lo que conlleva a la aparición de esfuerzos biaxiales y a la conocida forma de “tonel” de la probeta, se deben engrasar las caras de la probeta. Lo que se prohíbe expresamente por el nombrado estándar, aparentemente por razones de seguridad. Resta entonces recomendar el uso de probetas largas. 4. Debido a que las recomendaciones 2 y 3 son excluyentes se usarán probetas de tamaño mediano. 3. El tipo de probeta usada en el ensayo se encuentra entre el rango de probeta corta y probeta de longitud mediana, ya que la medida inicial de longitud que se nos presenta en el video es de 31,76 mm y su diámetro de 19,08 mm. Al resolver con nuestro diámetro para la probeta corta: ℎ = 0, 9. 𝑑 ℎ = 0, 9. (19, 08) = 17, 17 𝑚𝑚 Para la probeta de longitud mediana: ℎ = 3. 𝑑 ℎ = 3. (19, 08) = 57, 24 𝑚𝑚 Lo que nos comprueba que nuestra probeta está entre dicho rango. 6. Conclusiones El ensayo realizado anteriormente fue el ensayo de compresión desarrollado en la máquina de ensayos universal de la Universidad Tecnológica de Pereira. Como recursos se usaron los videos guías y una tabla con los datos de las mediciones en Excel. En nuestro caso decidimos tomar los valores de las mediciones cada 2000 N. El material de la probeta del ensayo es aluminio 6061-T6. Como resultados obtenidos para este material, tenemos que experimentalmente el esfuerzo de fluencia obtenido es igual a 170 MPa. Este valor difiere de los 255 MPa dados por la literatura, esta diferencia puede presentarse por algún error de ajuste a la hora de montar la probeta a la máquina. También debemos tener en cuenta que decidimos tomar los datos de Excel para construir la gráfica, cada 2000 N.
