Informe de Tracción (2014)

Pràctica Español
Universidad Universidad de La Laguna
Grado Ingeniería Mecánica - 1º curso
Asignatura Ciencia de los materiales (CTM)
Año del apunte 2014
Páginas 10
Fecha de subida 08/09/2017
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Informe de la practica de Tracción

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PRÁCTICA 2. TRACCIÓN Lucas Domínguez Fernández Jesús Gómez Díaz Óliver Gómez Díaz Alejandro González González PROBETAS FINAS 1.- Representar las gráficas tensión () vs. deformación () para cada muestra del material de los encargados al grupo reducido.
tensión vs deformación (Latón) 600 Tensión (MPa) 500 400 300 200 100 0 0 10 20 30 40 50 Deformación (%) tensión vs deformación (Cobre) 600 Tensión (Mpa) 500 400 300 200 100 0 0 1 2 3 4 5 Deformación (%) 6 7 8 9 2.- Completar la siguiente tabla para cada uno de los materiales ensayados: Material Dimensiones σy (MPa) E (Mpa) RT (MPa) ε final(%) 321,96 35’34 482’65 42’89% 299’81 137’769 497,206 7’66% probeta Latón (fina) Diámetro 3’08 mm Longitud 50 mm Cobre (fino) Diámetro 3’39 mm Longitud 50mm 3.- Describir el método utilizado para calcular el límite elástico, el módulo de Young, la resistencia a Tracción y la deformación.
- Módulo Young o módulo de elasticidad (E): dividir la tensión entre la deformación (para cada fila), y luego hacer el promedio, lo cual nos daría el módulo de Young.
- Límite elástico (σy): añadirle una línea de tendencia lineal al gráfico correspondiente. A continuación, hacer el zoom máximo (400%) en el punto que está justo por debajo de la línea de tendencia. Marcarlo, y saldrá como seleccionado un cuadrado. Mover el ratón por el lado vertical de este cuadrado hasta que nos acerquemos lo máximo posible a la línea de tendencia. El segundo dato de la información que nos da el cursor del ratón, será el límite elástico.
- Resistencia a la tracción (RT): es la máxima tensión que soporta la probeta durante el ensayo, así que sólo hay que seleccionar el máximo valor de la columna de tensiones para el material dado.
- ε final (%): se selecciona el último dato de la columna de deformaciones.
4.- Comentario de los resultados obtenidos, indicando si hay dispersión, cálculo de errores, comparación entre los metales ensayados y los datos de la bibliografía … Empezamos por comparar los radios de las probetas y observamos que el radio del cobre es 0.31 mm superior al del latón. Esto tiene un efecto directo en la tensión máxima que soportará.
σ=F/S (Donde F es la fuerza aplicada a tracción y S la sección de la probeta estudiada) Si aplicamos esta fórmula con la misma fuerza a tracción para ambos metales, podremos conocer la tensión que soportará. Como el denominador es la sección del elemento en cuestión, tendremos que tener en cuenta el radio de este. Por tanto, cuanto mayor sea el radio menos será la tensión que aguantará. La conclusión que se extrae es que el latón, al tener un radio inferior al cobre, aguantará una fuerza mayor.
El segundo dato es el límite elástico, superior en el latón en 22 MPa. Como se puede apreciar el tanto por ciento de deformación del latón es superior al del cobre y como consecuencia de la siguiente fórmula, el límite elástico tiene que ser también superior.
σ= ε·E (Donde E es el módulo de Young y ε la deformación) Por último, tenemos la resistencia a tracción o tensión en el máximo de la curva de tracción.
A diferencia de los datos anteriores, en este caso el cobre tiene una resistencia a tracción superior a la del latón. Lo que diferencia al límite elástico de la resistencia a tracción es que el primero se refiere a la tensión máxima que soporta la probeta sin que se deforme definitivamente y no vuelva a su estado original; mientras, la RT es la tensión máxima que aguanta un material sin romperse, vuelva o no a su estado original.
Este fenómeno, se puede observar tanto en los datos de las tablas como en la gráfica, ya que en la del latón la curva representada tiene un máximo inferior (482,65 MPa) al del cobre, que se acerca bastante a 500 MPa (497.206 MPa).
En cuanto a la dispersión de los datos en la gráfica del latón, se realizó una aproximación a la curva por mínimos cuadrados, donde obtuvimos un coeficiente de correlación del 89,53%, lo cual nos indica que los valores están muy próximos y hay poca dispersión.
APROXIMACIÓN POR MÍNIMOS CUADRADOS (LATÓN) 600 y = -0,2527x2 + 16,19x + 226,43 R² = 0,8953 500 400 tensión Mpa 300 200 100 0 0 10 20 30 40 50 En el cobre, en cambio, los datos están un poco más dispersos. El coeficiente de correlación es de 82,3%, pero aun así siguen estando bastante próximos.
APROXIMACIÓN POR MÍNIMOS CUADRADOS (COBRE) 600 y = -21,634x2 + 205,02x + 62,971 R² = 0,823 500 400 tensión Mpa 300 Polinómica (tensión Mpa) 200 100 0 0 2 4 6 8 10 PROBETAS GRUESAS 1.- Representar las gráficas tensión () vs. Deformación () para cada muestra del material de los encargados al grupo reducido.
F1: F1 800 700 600 tensión (MPa) 500 400 300 200 100 0 0 -100 1 2 3 4 5 6 7 8 deformación (%) F114: F114 920 tensión (MPa) 910 900 890 880 870 860 850 0 0,05 0,1 0,15 deformación (%) 0,2 0,25 0,3 9 2.- Completar la siguiente tabla para cada uno de los materiales ensayados: Material Dimensiones σy (MPa) E (MPa) RT (MPa) ε final (%) 334.08 124.65 591.73 7.69 896.16 15020.26 907.65 0.25 Probeta F1 Diámetro: 7,95 mm Longitud: 50 mm F114 Diámetro: 6 mm Longitud: 50 mm 3.- Describir el método utilizado para calcular el límite elástico, el módulo de Young, la resistencia a Tracción y la deformación.
- Módulo Young o módulo de elasticidad (E): dividir la tensión entre la deformación (para cada fila), y luego hacer el promedio, lo cual nos daría el módulo de Young.
- Límite elástico (σy): añadirle una línea de tendencia lineal al gráfico correspondiente. A continuación, hacer el zoom máximo (400%) en el punto que está justo por debajo de la línea de tendencia. Marcarlo, y saldrá como seleccionado un cuadrado. Mover el ratón por el lado vertical de este cuadrado hasta que nos acerquemos lo máximo posible a la línea de tendencia. El segundo dato de la información que nos da el cursor del ratón, será el límite elástico.
- Resistencia a la tracción (RT): es la máxima tensión que soporta la probeta durante el ensayo, así que sólo hay que seleccionar el máximo valor de la columna de tensiones para el material dado.
- ε final (%): se selecciona el último dato de la columna de deformaciones.
4-. Comentario de los resultados obtenidos, indicando si hay dispersión, calculo de errores, comparación entre los metales ensayados y los datos de la bibliografía… Como podemos observar al someter lo dos aceros a tracción, el acero F1 y el F114, hemos visto como el acero F114 se ha deformado un 0,25 %, mientras que el acero F1, lo ha hecho un 7,69%, por lo que confirmamos gracias al experimento de tracción que el acero F114 aguanta mucho más la fuerza de tracción que el acero F1. Es por ello por lo que al calcular la capacidad de un material de absorver energía elástica antes de la deformación plástica, cuya fórmula es igual a : un valor mayor en el acero F1, que en el acero F114.
, obtenemos En el acero F1: Ur= (334,08x106)2/2*124,65x106; Ur= 447691321,3 En el acero F114: Ur= (896,16x106)2/2*15020,26x106; Ur= 26733982,82 Además por la forma de la gráfica previamente calculada, podemos ver como el acero F114 se comporta más como un metal frágil y el F1, más como un metal dúctil La dispersión sale reflejada en el ajuste por mínimos cuadrados ...

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