mÓdulo de elasticidad y coeficiente de poisson
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LABORATORIO DE MECNICA DE MATERIALES IREPORTE DE PRCTICAINFORME DE PRACTICA No. 3
MDULO DE ELASTICIDAD Y COEFICIENTE DE POISSON
Instructor: Luis EscobarProfesor de clase: Bernab SalazarNRC: 2693Horario: 9:30 10:30INTEGRANTES: Narvez Andrs (gua) Romero Bryan
EvaluacinSeccinPonderacinAB
Objetivos5
Introduccin5
Contenido60
Conclusiones y recomendaciones15
Bibliografa y Anexos5
Presentacin10
Total100
Comentarios de la Revisin:
TEMA: Mdulo de elasticidad y coeficiente de Poisson OBJETIVOMedir en forma experimental el Mdulo de elasticidad (E) y el Coeficiente de Poisson () del acero y del hierro fundido.INTRODUCCIONPara esta prctica volvemos a utilizar la mquina de ensayos universales, tambin nos indicaron que para medir las deformaciones nos ayudaremos de unos pequeos sensores llamadas galgas las cuales mediante cables van conectadas al medidor de deformaciones unitarias la cual nos indica la deformacin transversal y longitudinal, con ayuda de estos equipos mediremos las deformaciones que nos ayudaran a calcular el coeficiente de Poisson de los materiales a estudiar, en este caso acero y de una fundicin gris.MARCO TERICO: El coeficiente de Poisson (denotado mediante la letra griega ) es una constante elstica que proporciona una medida del estrechamiento de seccin de un prisma de material elstico lineal e istropo cuando se estira longitudinalmente y se adelgaza en las direcciones perpendiculares a la de estiramiento. Es normalmente aceptado un coeficiente de poisson constante para materiales compuestos unidireccionales. No es una variable micromecanica sensible. Los laminados de tejido tienen coeficientes de poisson muy bajos por que las fibras situadas en direccin transversal retienen la contraccin de poisson
Esfuerzo normal de traccin
Deformacin Unitaria
Ley de Hook
Coeficiente de PoissonEs la relacin entre la deformacin unitaria transversal a la deformacin unitaria longitudinal
EQUIPO: 1. Calibrador pie de rey
2. Micrmetro
3. Strain gages
4. Medidor de deformaciones unitarias
5. Mquina de ensayos universales
PROCEDIMIENTO 1. Medir las dimensiones de la seccin transversal (dimetro, ancho o altura) 2. Aplicar carga con la mquina de ensayos universales, dentro del rango elstico 3. Medir la deformacin unitaria longitudinal o transversal4. Hacer firmar las hojas de registro
MEDICIONES1. Tabla de valores de esfuerzo (kg/cm2) y deformacin unitaria (cm/cm) de la fundicin:
EsfuerzoDef Uni
87.981266320.00020
175.96253620.00028
263.94379900.00036
351.92506530.00044
439.90633160.00054
527.88759790.00062
615.86885430.00072
703.85013060.00082
791.83139690.00092
Tabla 1 : Valores de Esfuerzo y Deformacin unitaria de la fundicin2. Tabla de los valores de esfuerzo (kg/cm2) y deformacin unitaria (cm/cm) del acero A36:
EsfuerzoDef Uni
313.15076640.00006
469.72614970.00014
626.30153290.00020
782.87691610.00026
939.45229930.00028
1096.0276830.00044
1252.6030660.00052
1409.1784490.00062
1565.7638320.00070
Tabla 2 Valores de Esfuerzo y Deformacin unitaria del acero A363. Tabla de los valores utilizados para la regresin lineal de la fundicin:
Esfuerzo (y)Def Unitaria (x)x*yx^2
87,981266320,000200,017600,00000004
175,962536200,000280,049277,84E-08
263,943799000,000360,095021,296E-07
351,925065300,000440,154851,936E-07
439,906331600,000540,237552,916E-07
527,887597900,000620,327293,844E-07
615,868854300,000720,443435,184E-07
703,850130600,000820,577166,724E-07
791,831396900,000920,728488,464E-07
3959,1569780,00492,630643,1548E-06
4. Tabla de los valores utilizados para la regresin lineal de la Acero A36:
Esfuerzo (y)Def Unitaria (x)x*yx^2
313,15076640,000060,01878903,6E-09
469,72614970,000140,06576171,96E-08
626,30153290,000200,12526034E-08
782,87691610,000260,20354806,76E-08
939,45229930,000280,26304667,84E-08
1.096,02768300,000440,48225221,936E-07
1.252,60306600,000520,65135362,704E-07
1.409,17844900,000620,87369063,844E-07
1.565,76383200,000701,09603474,9E-07
8.455,08069440,003223,779741,55E-6
PREGUNTAS1. Graficar el diagrama esfuerzo vs. deformacin unitaria axial.
ACERO A36:
FUNDICIN
2.-Determinar la pendiente del diagrama.
MINIMOS CUADRADOS
Fundicin:y=3959,156978x=0.0049x2=2.6945E-6xy=2,63064
Debido a que m es el valor de la pendiente del grfico, el mdulo de elasticidad de la fundicin es: 993109 kg/cm2.
Acero A36:y=8455,0806944x=0,00322x2=1,55E-6xy=3,77974
El mdulo de elasticidad es el valor de la pendiente m de cada material.
3.-Calcular el Coeficiente de Poisson () y su valor promedio.
Coeficiente de Poisson para Fundicin Gris
Coeficiente de Poisson ()
200-600.3
280-800.2857
360-1000.278
440-1200.273
540-1400.2593
620-1600.2581
720-1600.222
820-2000.2439
920-2000.2174
Clculo del Valor Promedio
Coeficiente de Poisson para Acero A36
Coeficiente de Poisson ()
60-200.3333
140-200.1429
200-800.4000
260-1000.3846
280-1200.4286
440-1400.3182
520-1600.3077
620-2000.3226
700-2200.3143
Clculo del Valor Promedio
4.-Comparar el Mdulo de elasticidad y el Coeficiente de Poisson obtenidos en la Prctica, con los valores tericos.
Fundicin GrisMdulo de ElasticidadCoeficiente de Poisson
E[]
Valor Terico9843260.21
Valor obtenido9945720.2597
Acero A36Mdulo de ElasticidadCoeficiente de Poisson
E[]
Valor Terico21000000.26
Valor obtenido21316700.328
CONCLUCIONES Las fuerzas aplicadas en la prctica para lograr deformar cada material no superaban el punto elstico del material lo cual nos indica que el material no se deform permanentemente, es decir, el material se deform al aplicar las fuerzas pero al quitar dichas fuerzas el material regres a su forma original sin deformarse debido a que no se logr superar su lmite de elasticidad. (Bryan Romero)
Logramos diferenciar el tipo de deformacin que presenta cada material esto depende de su composicin y por lo tanto de sus propiedades mecnicas, al aplicar las fuerzas los materiales se diferenciaban uno del otro en su deformacin debido a que uno se deformaba ms que el otro transversalmente en cambio el otro se deformaba ms longitudinalmente, con los datos comprobamos esto. (Bryan Romero)
En ausencia del dimetro final no se pudo sacar la variacin de longitud para poder calcular la deformacin unitaria, por lo que nos valimos de un Strain gages que nos dio digitalmente y con una precisin ms certera los valores de la deformacin sin necesidad de estar calculando.(Andrs Narvez)
Cada material tiene valores diferentes de elasticidad, pero lo que podemos estar seguros es que mientras se haga una prctica de traccin o compresin el valor del coeficiente de Poisson ser el mismo para ambos ensayos solo que con diferentes signos. (Andrs Narvez)
RECOMENDACIONES Debemos fijarnos bien en los cables de las galgas (extensiones), debido a que al tomar las medidas podemos llegar a confundir la deformacin transversal con la deformacin longitudinal del material. (Bryan Romero)
Debemos tener cuidado de que la mquina de esfuerzos sujete el material y este no resbale o se suelte, esto podra afectar nuestros datos y nuestros clculos. (Bryan Romero)
En el caso de que no se conozca la conexin de las Strain gages podemos se puede deducir la conexin mediante las mediciones que nos da la mquina de deformaciones unitarias (Andrs Narvez)
Hay que tener mucho cuidado en encerar las maquinas de medicin para no obtener errores, y de la misma forma procurar que al momento de colocar las pesas no se produzca movimiento pendular ya que esto nos produce errores al momento de medir. (Andrs Narvez)
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