ENSAYO DE COMPRESION

Nombres: Cristobal Andres Ordoñez Sebastian A. Martinez C. Daniel Morales Herrera.

Profesor: Miguel Agudelo

Universidad Industrial de Santander

Laboratorio de Materiales

I semestre de 2015

ACERO ESTRUCTURAL

Máquina (KgF)

Deformímetro (δ1)

(1/1000)"

(δ1) mm

σ ε

Kg/cm^2 Psi ε1

1000 1 0,0254 197,3525 2801,127 0,0004992000 2 0,0508 394,705 5602,254 0,0009983000 2,5 0,0635 592,0576 8403,381 0,0012484000 3,2 0,08128 789,4101 11204,51 0,0015975000 4 0,1016 986,7626 14005,63 0,0019966000 4,2 0,10668 1184,115 16806,76 0,0020967000 5,1 0,12954 1381,468 19607,89 0,0025458000 6 0,1524 1578,82 22409,02 0,0029949000 7,1 0,18034 1776,173 25210,14 0,003543

10000 8,5 0,2159 1973,525 28011,27 0,00424211000 9,9 0,25146 2170,878 30812,4 0,0049412000 11 0,2794 2368,23 33613,52 0,00548913000 12,2 0,30988 2565,583 36414,65 0,00608814000 13,7 0,34798 2762,935 39215,78 0,00683715000 15,1 0,38354 2960,288 42016,9 0,00753516000 19 0,4826 3157,64 44818,03 0,00948116100 29 0,7366 3177,376 45098,14 0,01447216200 45 1,143 3197,111 45378,26 0,02245616600 52 1,3208 3276,052 46498,71 0,02594917000 54 1,3716 3354,993 47619,16 0,02694717600 64 1,6256 3473,404 49299,84 0,03193718000 68 1,7272 3552,345 50420,29 0,03393318400 71 1,8034 3631,286 51540,74 0,0354318800 75 1,905 3710,227 52661,19 0,03742619200 79 2,0066 3789,168 53781,64 0,03942219600 84 2,1336 3868,109 54902,09 0,04191720000 88 2,2352 3947,05 56022,54 0,04391420600 94 2,3876 4065,462 57703,22 0,04690821000 98 2,4892 4144,403 58823,67 0,04890421400 103 2,6162 4223,344 59944,12 0,05139921800 108 2,7432 4302,285 61064,57 0,05389422200 113 2,8702 4381,226 62185,02 0,05638922600 116 2,9464 4460,167 63305,47 0,05788623000 121 3,0734 4539,108 64425,92 0,060381

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.070

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

Esfuerzo vs Deformación

Deformación (mm/mm)

Esfu

erzo

(Kg/

cm2)

MATERIAL: CATEGORIA:Li: 50,9 mm Oi: 25,4 mm Ai: 506,7 mm

CALCULOS:

Volumen = Vo=Ai∗li

% Acortamiento =

(li−l f )li

∗100

σ LP=PLPAi

ε LP=δLPLi

LLP=Li−δLP

μ=εtransversalεnormal

∅ LP=∅ i∗√ liLLP

PREGUNTAS:

1) Clase de material:

SY=PYA0

= 13000(5,0671 )

=2565.57 [Kgf /cm2 ]⟹ SY=36651,00071 [PSI ]

Tipo de material Acero ASTM A 37

- Esfuerzo de fluencia: no hay, el material no fluye, se comprime.

2) Como material: ¿Cuál va a ser la falla?, Como columna: ¿Cuál va a ser la falla?Como material falla por deformación debido a fuerzas de compresión que son ejercidas axialmentePor lo dicho anteriormente el material dúctil no se fractura, simplemente se acortamiento.Como columna falla por exceso de pandeo.

3) Después del pandeo, la carga será real o aparente. (¿será mayor o menor?)Cuando se pandea la carga es aparente, la carga real es una componente de esta carga aparente, la cual es menor.

.

En el pandeo, la carga inicial es de 13000 kg-f

Preal=13000cosθ

La carga real será menor de la que se está aplicando en ese momento.

4) Bajo el supuesto de que garanticemos que en todo momento la carga va a permanecer axial y le seguimos aplicando fuerza, entonces hasta donde podremos llegar a ese momento.

El elemento por ser un material dúctil se continuara comprimiendo, y se observará que al trascurrir el ensayo la sección transversal seguirá aumentando, mientras que su longitud se reduce mostrando un aplastamiento.

5) Hallar el volumen final de la probeta

Vol¿Lf %Acort. σ Lp ε Lp E

Inicial Final 25791.4

25942,5 47,94 6,36

3118,169881

0,0111125

280600,2

L. Lp O LpCoef. Forma Esfuerzo

Poison de la falla de la falla 51,188875

25,40275997

0,4999726

6) Responder en una sola palabra ¿porque ocurre el pandeo en la columna? RTA: Sobrecarga.

FUNDICION DE HIERRO

Máquina (KgF)

Deformímetro (δ1) (1/1000)"

(δ1) mm

σ εKg/cm^2 Psi ε1

1000 0,1 0,00254 263,545 3740,631 5,76E-052000 1,1 0,02794 527,09 7481,262 0,0006333000 2 0,0508 790,6349 11221,89 0,0011514000 3 0,0762 1054,18 14962,52 0,0017275000 4 0,1016 1317,725 18703,15 0,0023036000 4,2 0,10668 1581,27 22443,79 0,0024187000 5,4 0,13716 1844,815 26184,42 0,0031098000 6,5 0,1651 2108,36 29925,05 0,0037429000 7,5 0,1905 2371,905 33665,68 0,00431810000 8,5 0,2159 2635,45 37406,31 0,00489311000 9,2 0,23368 2898,995 41146,94 0,005296

12000 10,7 0,27178 3162,54 44887,57 0,0061613000 11,9 0,30226 3426,085 48628,2 0,00685114000 12,8 0,32512 3689,63 52368,83 0,00736915000 14 0,3556 3953,175 56109,46 0,0080616000 16 0,4064 4216,72 59850,09 0,00921117000 18 0,4572 4480,265 63590,73 0,01036318000 21 0,5334 4743,81 67331,36 0,0120919000 23 0,5842 5007,355 71071,99 0,01324120000 25,5 0,6477 5270,9 74812,62 0,0146820600 27,5 0,6985 5429,027 77057 0,01583221000 29 0,7366 5534,445 78553,25 0,01669521600 30 0,762 5692,571 80797,63 0,01727122400 31,9 0,81026 5903,407 83790,13 0,01836522800 34 0,8636 6008,825 85286,38 0,01957423200 35,9 0,91186 6114,243 86782,64 0,02066823600 37,5 0,9525 6219,661 88278,89 0,02158924000 39,1 0,99314 6325,079 89775,14 0,0225124400 40,8 1,03632 6430,497 91271,39 0,02348924800 42 1,0668 6535,915 92767,65 0,0241825200 44 1,1176 6641,333 94263,9 0,02533125600 45,5 1,1557 6746,751 95760,15 0,02619426000 47,1 1,19634 6852,169 97256,4 0,02711626400 49 1,2446 6957,587 98752,66 0,02820926800 50 1,27 7063,005 100248,9 0,02878527200 52,5 1,3335 7168,423 101745,2 0,03022427600 54,4 1,38176 7273,841 103241,4 0,03131828000 57 1,4478 7379,259 104737,7 0,03281528400 59,8 1,51892 7484,677 106233,9 0,03442728800 62,7 1,59258 7590,095 107730,2 0,03609729200 64 1,6256 7695,513 109226,4 0,03684529600 66,5 1,6891 7800,931 110722,7 0,03828430000 69 1,7526 7906,349 112218,9 0,03972330400 71,9 1,82626 8011,767 113715,2 0,04139330800 75 1,905 8117,185 115211,4 0,04317831000 77 1,9558 8169,894 115959,6 0,04432931200 78,9 2,00406 8222,603 116707,7 0,04542331400 80,5 2,0447 8275,312 117455,8 0,04634431600 82,3 2,09042 8328,021 118203,9 0,0473831800 84,2 2,13868 8380,73 118952,1 0,04847432000 86,7 2,20218 8433,439 119700,2 0,04991332200 88,9 2,25806 8486,148 120448,3 0,0511832400 91 2,3114 8538,857 121196,4 0,05238932600 93 2,3622 8591,566 121944,6 0,05354

32800 95,2 2,41808 8644,275 122692,7 0,05480733000 97,9 2,48666 8696,984 123440,8 0,05636133200 100,4 2,55016 8749,693 124188,9 0,05780133400 103 2,6162 8802,402 124937,1 0,05929733600 105,4 2,67716 8855,111 125685,2 0,06067933800 108,7 2,76098 8907,82 126433,3 0,06257934000 111 2,8194 8960,529 127181,5 0,06390334200 115 2,921 9013,238 127929,6 0,06620634400 119 3,0226 9065,947 128677,7 0,06850934600 122,4 3,10896 9118,656 129425,8 0,07046634800 127 3,2258 9171,365 130174 0,07311435000 133 3,3782 9224,074 130922,1 0,07656835100 137 3,4798 9250,429 131296,1 0,07887135200 140 3,556 9276,783 131670,2 0,08059835300 143 3,6322 9303,138 132044,3 0,08232535400 145 3,683 9329,492 132418,3 0,08347735500 147,2 3,73888 9355,847 132792,4 0,08474335600 150 3,81 9382,201 133166,5 0,08635535700 152,2 3,86588 9408,556 133540,5 0,08762235800 154,9 3,93446 9434,91 133914,6 0,08917636000 159 4,0386 9487,619 134662,7 0,09153736100 163,4 4,15036 9513,974 135036,8 0,0940736200 167 4,2418 9540,328 135410,8 0,09614216300 171 4,3434 4295,783 60972,28 0,09844536400 174,3 4,42722 9593,037 136159 0,10034536500 179 4,5466 9619,392 136533 0,10305136600 183 4,6482 9645,746 136907,1 0,10535436700 186 4,7244 9672,101 137281,2 0,10708136800 189,8 4,82092 9698,455 137655,2 0,10926836900 193,2 4,90728 9724,81 138029,3 0,11122637000 196 4,9784 9751,164 138403,3 0,11283837100 204 5,1816 9777,519 138777,4 0,11744337200 208 5,2832 9803,873 139151,5 0,11974637300 213 5,4102 9830,228 139525,5 0,12262537400 217 5,5118 9856,582 139899,6 0,12492737500 224 5,6896 9882,937 140273,7 0,12895737600 233 5,9182 9909,291 140647,7 0,13413937700 244 6,1976 9935,646 141021,8 0,140471

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.090

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

Esfuerzo VS Deformanción

Deformación (mm/mm)

Esfu

erzo

(Kg/

cm^2

)

MATERIAL: CATEGORIA:Li: 44,04 mm Oi: 22,04mm Ai: 382,208

CALCULOS:

li=5,09cm∅ i=2,54cmAi=5,0671cm2

Vo=Ai∗li=25,791539cm3

Lf=Li−δ f=4,78266cm

% Acortamiento =(li−l f )li

∗100%=6,038%

σ LP=PLPAi

= 130005,0671

=2565,57 kgfcm2

ε LP=δLPLi

=0,3098851,09

=0,0061mm

LLP=Li−δLP=5,0590 cm

μ=εtransversalεnormal

=3,94×10−3

0,0129=0,3

∅ LP=∅ i∗√ liLLP

=2,5477cm

PREGUNTAS:

1) Clase de material

E. de rotura: 9882,04456[Kgf /cm2 ]⟹ 140260,9971 [PSI ]

E. limite proporcional:

2) Como material: ¿Cuál va a ser la falla?, Como columna: ¿Cuál va a ser la falla?

La fundición falla por una ruptura, asociada con esfuerzos de corte por lo que la fractura ocurre a un plano de 45 grados con respecto el eje axial de la probeta. Como columna la fundición falla por esfuerzos normales y ruptura.

3) Después del pandeo, la carga será real o aparente. (¿será mayor o menor?)

En este material no ocurre pandeo, y falla por carga real .

Carga real = 15000

4) Bajo el supuesto de que garanticemos que en todo momento la carga va a permanecer axial y le seguimos aplicando fuerza, entonces hasta donde podremos llegar a ese momento.

Suponiendo que la carga se mantiene axial, podemos mantenerla hasta que el material se fracture.

5) Hallar el volumen final de la probeta

El volumen final de la probeta es el mismo del inicial.

V= A*L= (4,404cm) (3.815cm2)

V=16,80126cm3

6) Responder en una sola palabra ¿porque ocurre el pandeo en la columna?

No ocurre pandeo en la fundición.