UNIVERCIDAD TECNOLOGICA DEL PERU

ENSAYO MECANICOCONCEPTO: Se denomina ensayo mecnico a toda prueba cuyo fin es determinar las propiedades mecnicas de un material a diversos tipos de condiciones de carga .

Las propiedades mecanicas de los matetiales dependen de su composicion y microestructura. 5ENSAYOS MECNICOSDESTRUCTIVOSNO DESTRUCTIVOSENSAYO DE TRACCINENSAYO DE COMPRESINENSAYO DE CIZALLAMIENTOENSAYO DE FLEXINENSAYO DE TORSINENSAYO DE RESILENCIAENSAYO DE DUREZAENSAYOS ESTRUCTURALESENSAYO POR LQUIDOS PENETRANTES ENSAYO POR CORRIENTES INDUCIDASENSAYO POR ULTRASONIDOSENSAYOS RADIOLGIOSINSPECCIN POR PARTCULAS MAGNTICAS-deforman EL MATERIAL.6TERMINOLOGIA DE LAS PROPIEDADES MECANICAS ESFUERZO: Es una fuerza que acta sobre el rea unitaria en la que se aplica. (es la causa)DEFORMACION UNITARIA:Es el cambio de dimensin por unidad de longitud.(es el efecto)DEFORMACION ELASTICA :Es una deformacin restaurable debido a un esfuerzo aplicado.DEFORMACION PLASTICA:Es la deformasion Permanente de un material cuando se quite el esfuerzo.

7ENSAYO DE FLEXION Es aplicado con eficacia a los materiales frgiles.(cermicos)En los materiales frgiles, la resistencia de cedencia, la resistencia a la tensin y la resistencia a la ruptura son iguales.Se obtiene aplicando la carga en tres puntos: flexin 3FL 2Wh2Aplicando en cuatro puntos: flexin 3FL1 4Wh2

- El ensayo de flexion con cuatro puntos se presenta mejor para materiales que tienen inperfecciones22ENSAYO DE TENSION El ensayo de tensin mide la resistencia de un material a una fuerza esttica o aplicada lentamente.1Para el ensayo de tensin se usa un extensmetro o galga extensometrica.Con este ensayo se obtiene informacin de la resistencia , el modulo de Young y la ductilidad de un material.Es aplicable en metales, aleaciones y plsticos.

1. las propiedades que se optienen con este ensayo pueden ser aplicados para aplicarse en el diseno de distintos componentes.2.Se aplica tambien a los ceramicos. 8FATIGAEs la disminucin de la resistencia del material debida a esfuerzos repetitivos .La fatiga del material se presenta en tres etapas:

-Presenta una grieta diminuta.-Propagacin gradual de la grieta.-Fractura repentina del material.

En los polmeros la fatiga se presenta por calentamiento en las puntas de las grietas y otro mecanismo llamado TERMOFLUENCIA.Los exmenes microscpicos y macroscpicos revelan una superficie de fractura donde se ve un patrn de marca similar a la del mar en la playa, como estriaciones. Un mtodo para medir la resistencia de un material a la fatiga es el ensayo de viga rotatorio en voladizo.Los nuevos aparatos para ensayo de fatiga se llaman maquinas de carga directa.

-Por una computadora se aplica la fuerza, deflexion , dezplazamiento o deformacion que se desee.30ENSAYO DE DUREZAMide la resistencia de la superficie de un material a la deformacin plstica localizada y/o penetracin de un objeto duro.

Dureza relacionada con la resistencia a la traccin y el lmite elstico.Se determina forzando con un penetrador la superficie. Clasificacin:Ensayo Brinell (HBW)Ensayo Rockwell (HR)Ensayo Vickers (HV)Ensayo de dureza superficial: Vickers y RockwellEnsayo de microdureza: Vickers.

Figura 1.4 Deformacin localizada durante el ensayo de tensin de un material dctil produciendo una regin de encuellamiento.ENSAYO DE TENSION

ESFUERZO Y DEFORMACION INGENIERILES Para un material dado, los resultados de un solo ensayo son aplicables a todo tamao y formas de muestras, si se convierte la fuerza en esfuerzo y la distancia entre marcas calibradas en deformacin.

Curva esfuerzo deformacin correspondiente a una aleacin de aluminio

- El ensayo de flexion con cuatro puntos se presenta mejor para materiales que tienen inperfecciones11Ejemplo 1.1 Convierta los datos de carga longitud calibrada que aparecen en la tabla 1.1 a esfuerzo deformacin ingenieriles y grafique la curva esfuerzo deformacin.Solucin:En el caso de una carga de 1000 lb.

Los resultados de clculos son similares para cada una de las cargas restantes que se dan en la tabla ya presentada en la diapositiva anterior.

UNIDADESSe utilizan muchas unidades distintas para reportar los resultados de un ensayo de tensin. Las unidades ms comunes para el esfuerzo son lb. por pulg.(psi) y el mega pascal (MPa). Las unidades de la deformacin pueden ser pulg./pulg., cm./cm. y m/m. Unidades y factores de conversin1 libra ( lb) = 4.448 newtons (N)1 psi = lb por pulgada cuadrada1 MPa = megapascal = meganewton por metro cuadrado (MN/m) = newton por milimetro cuadrado (N/mm)1 GP = 1000 MPa = gigapascal1 ksi = 1000 psi = 6.895 MPa1 psi = 0.006895 MPa1 MPa = 0.145 ksi = 145 psiEjemplo 2: diseo de una varilla de suspensin Una varilla de suspensin debe resistir una fuerza aplicada de 45 000 lb. Para garantizar un factor de seguridad suficiente, el esfuerzo mximo permisible sobre la varilla se limita a 25 000 psi. La varilla debe tener por lo menos 150 pulg. de largo, pero no debe deformarse elsticamente mas de 0.25 pulg. al aplicar la fuerza. Disee la varilla apropiada Solucin: Desarrollada en la pizarra.

Esquema de probetas que se utilizan en el ensayo de traccin PROPIEDADES ELSTICASEl modulo de elasticidad o mdulo de Young, E, es la pendiente de la curva esfuerzo deformacin en su regin elstica. Esta es la ley de Hooke:

Ejemplo 1.3De los datos del ejemplo 1.1, calcule el mdulo de elasticidad de la aleacin de aluminio. Utilice este mdulo para determinar la longitud de una barra de 50 pulg. a la cual se le ha aplicado un esfuerzo de 30 000 psi.Solucin : En la pizarra ps.DuctibilidadLa ductibilidad mide el grado de deformacin que puede soportar un material sin romperse.

% de elongacin =

% de reduccin en rea = { (Af Ao)/Ao }x100

(b) deflexin obtenida durante la flexin de la probeta.

a) Ensayo de flexin utilizado para medir la resistencia de materiales frgiles.

ENSAYO DE DUREZA brinell (HBW)Penetrador bola de acero duro/ carburo de W = 10 mm.

Se oprime contra la superficie del metal y se mide el dimetro de la impresin, Generalmente es de 2 6 mm.