PRACTICA 1 - ENSAYO DE TRACCIÓN (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Politécnica de Cataluña (UPC)
Grado Ingeniería Biomédica - 3º curso
Asignatura BIOMATERIEALES
Año del apunte 2015
Páginas 4
Fecha de subida 17/03/2015
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Práctica  1.  Ensayo  de  tracción  Biomateriales  T13   Grupo  1.  Laura  Jimenez  Gallego  -­‐  Elena  de  la  Calle  Vargas  -­‐  Rubén  García  Carnicero  -­‐  Rosa-­‐Mar  Castro   Cuoto  -­‐  Camila  Echeverri  Gaviria     -­‐ Condiciones  iniciales  del  ensayo   Material  y  tipo  de  probeta:  Polipropileno  PP   Temperatura  de  trabajo:  22,2  °C   Longitud  del  extensómetro:  25  mm   Velocidad   Muestra   de  ensayo   (mm/min)   Amplitud  (mm)   mitjana   Sección   inicial   (mm2)   Longitud   inicial   (mm)   Grosor  (mm)   m1   m2   m3   mitjana   n1   n2   n3   1   0,5   10,38   10,36   10,37   10,370   4,41   4,43   4,51   4,450   46,147   168,50   2   1   10,49   10,44   10,50   10,477   4,52   4,59   4,56   4,557   47,739   168,50   3   1,5   10,72   10,87   10,82   10,803   4,70   4,65   4,55   4,633   50,055   168,50   4   2   10,61   10,60   10,63   10,613   4,61   4,62   4,58   4,603   48,857   168,50       -­‐ Condiciones  finales  del  ensayo       Amplitud   Grosor   Muestra   Sección     (mm)   (mm)     1   10,44   4,48   46,771     2   4,45   10,40   46,280     3   4,53   10,58   47,927       4   4,49   10,44   46,876       Con  los  datos  obtenidos  se  hallaron  los  siguientes  parámetros           Longitud   final  (mm)   169,00   169,00   169,00   170,00   Alargamiento   (A%)   Estricción   (Z%)   Límite   elástico   aparente  sup   (𝑹𝒆𝑯 )  [MPa]     44,81379953   33,63296894   0,297   -­‐1,354     46,114   46,17901683   34,72312494   0,297   3,056     3   46,959   47,02415134   34,67106611   0,297   4,251     4   47,804   47,84761575   35,32002616   0,890   4,055     Muestra   Límite   elástico  Rp   (0,2%)  [MPa]   1   44,77   2   Resistencia   máx   (UTS/𝝈𝑴𝒂𝒙 )   [MPa]   Módulo  de   Elasticidad   (E)  [MPa]   Práctica  1.  Ensayo  de  tracción  Biomateriales  T13   Grupo  1.  Laura  Jimenez  Gallego  -­‐  Elena  de  la  Calle  Vargas  -­‐  Rubén  García  Carnicero  -­‐  Rosa-­‐Mar  Castro   Cuoto  -­‐  Camila  Echeverri  Gaviria     -­‐ Gráficas     Límite  elástico  vs.  Velocidad  de  ensayo                          Resistencia  máxima  vs.  Velocidad  de  ensayo   Resistencia  máxima  vs  Velocidad  de   ensayo   48   47,5   47   46,5   46   45,5   45   44,5   0   0,5   1   1,5   2   Resistencia  máxima  (MPa)   Límite  elàsTco    (MPa)   Límite  elásTco  vs  Velocidad  de   ensayo     2,5   Velocidad  de  ensayo  (mm/min)   48   47,5   47   46,5   46   45,5   45   44,5   0   0,5   1   1,5   2   2,5   Velocidad  de  ensayo  (mm/min)         Elongación  vs  Velocidad  de  ensayo   1,000   Módulo  elásTco  vs  Velocidad  de   ensayo     Alargamiento   Módulo  de  elasTcidad  (MPa)   Módulo  de  elasticidad  vs.  Velocidad  de  ensayo       35,5   35   0,800   0,600   0,400   34,5   0,200   34   0,000   0   33,5   0   0,5   1   1,5   2   Velocidad  de  ensayo  (mm/min)                     2,5   0,5   1   1,5   2   Velocidad  de  ensayo  (mm/min)   2,5   Práctica  1.  Ensayo  de  tracción  Biomateriales  T13   Grupo  1.  Laura  Jimenez  Gallego  -­‐  Elena  de  la  Calle  Vargas  -­‐  Rubén  García  Carnicero  -­‐  Rosa-­‐Mar  Castro   Cuoto  -­‐  Camila  Echeverri  Gaviria         Gráficas  de  Tensión  vs  Deformación  obtenidas  para  las  4  muestras   Velocidad  de  ensayo  =  0,5  mm/min   Tensión  (MPa)   60   40   20   0   0   0,1   0,2   0,3   0,4   0,5   0,6   0,7   0,8   0,9   1   1,1   1,2   1,3   1,4   1,5   1,6   1,7   1,8   1,9   2   Deformación  (%)     Velocidad  de  ensayo  =  1  mm/min   Tensión  (MPa)   50   40   30   20   10   0   0   0,1   0,2   0,3   0,4   0,5   0,6   0,7   0,8   0,9   1   1,1   1,2   1,3   1,4   1,5   1,6   1,7   1,8   1,9   2   2,1   2,2   2,3   Deformación  (%)     Tensión  (MPa)   Velocidad  de  ensayo  =  1,5  mm/min   50   40   30   20   10   0   0   0,1   0,2   0,3   0,4   0,5   0,6   0,7   0,8   0,9   1   1,1   1,2   1,3   1,4   1,5   1,6   1,7   1,8   1,9   2   2,1   2,2   2,3   2,4   2,5   Deformación  (%)             Práctica  1.  Ensayo  de  tracción  Biomateriales  T13   Grupo  1.  Laura  Jimenez  Gallego  -­‐  Elena  de  la  Calle  Vargas  -­‐  Rubén  García  Carnicero  -­‐  Rosa-­‐Mar  Castro   Cuoto  -­‐  Camila  Echeverri  Gaviria     Tensión  (MPa)   Velocidad  de  ensayo  =  2  mm/min   50   40   30   20   10   0   0   0,1   0,2   0,3   0,4   0,5   0,6   0,7   0,8   0,9   1   1,1   1,2   1,3   1,4   1,5   1,6   1,7   1,8   1,9   2   2,1   Deformación  (%)     Observaciones  del  ensayo   Cuando   se   empezaron   los   ensayos   de   tracción,   ningún   grupo   había   medido   la   longitud   inicial   de   la   probeta,  por  lo  que  se  tomó  el  valor  de  la  última  a  la  que  se  realizó  el  ensayo  (v=0,5mm/min).  Por  lo   tanto,  no  tenemos  un  dato  fiable  del  alargamiento  correspondiente  a  las  demás  probetas.   La  estricción  de  la  primera  muestra  presenta  una  estricción  negativa,  lo  que  sugiere  que  no  se  midió   bien  la  probeta  después  del  ensayo.   Todas  las  probetas  con  una  velocidad  de  ensayo  igual  o  superior  a  la  nominal  rompieron  en  3  trozos,  a   excepción  de  la  probeta  con  la  mitad  de  velocidad  nominal,  que  se  partió  en  2.  En  la  zona  de  rotura,  se   observa  un  corte  relativamente  liso.   No   se   ha   realizado   el   cálculo   del   limite   elástico   aparentemente   superior   (primer   valor   máximo   de   tensión   a   partir   de   la   cual   el   material   cede   aumentando   su   longitud   sin   necesidad   de   aumentar   la   tensión  aplicada)  dado  que  este  se  aprecia  en  algunos  aliages  y  nuestra  probeta,  es  de  Polipropileno.     Criterios  tenidos  en  cuenta   El  %  de  deformación  relaciona  la  posición  de  las  mordazas  con  la  longitud  inicial  de  las  probetas.   Para  encontrar  el  módulo  de  Young  se  han  buscado  dos  puntos  que  corresponden  al  0,2  y  al  0,5  %  de   deformación.   Se   ha   utilizado   el   límite   elástico   convencional   (0,2%)   ,   es   decir,   trazando   una   recta   con   pendiente   igual   al  módulo  elástico  para  posteriormente  buscar  su  intersección  sobre  el  diagrama  tensión  deformación   Para  el  cálculo  del  alargamiento  A(%)    y  la  estricción  Z(%)  se  han  usado  las  siguientes  fórmulas:   ∆𝐿 𝑆! − 𝑆! 𝐴 % = · 100                                                                                                  𝑍 % = · 100               𝐿! 𝑆!           Conclusiones   En   los   diagramas   se   observa   que,   luego   de   superar   el   límite   elástico,   la   tensión   no   disminuye   ni   aumenta,  si  no  que  se  mantiene  alrededor  del  valor  de  resistencia  máxima.   Tanto   el   módulo   de   elasticidad,   como   el   límite   elástico   y   la   resistencia   máxima   parecen   aumentar   a   medida  que  incrementamos  la  velocidad  de  ensayo   Se  observa  muy  poca  capacidad  de  deformación  de  este  material,  dado  que  ninguna  de  las  probetas   excede  el  2%  excepto  la  que  se  traccionó  a  1,5  mm/min.   ...

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