ensayo de flexiÓn estÁtica
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ENSAYO DE FLEXIÓN ESTÁTICA
MIGUEL CASTILLÓN DE MIGUEL
ING.MECÁNICA
CIENCIA DE MATERIALES
El ensayo consiste en flexionar una probeta cilíndrica (que puede ser de madera, cerámico o fundición) y medir la carga aplicada (F) y la flecha de desplazamiento (f) en la dirección de la aplicación de la carga, con la máquina universal de tracción, compresión y flexión y un reloj comparador.
Esta deformación se mide con fleximetros, que tienen una precisión de hasta 0,001 mm. Con el ensayo de flexión estática se pueden deducir diferentes propiedades como la medida de la máxima capacidad que tiene una probeta para soportar una carga gradual aplicada en un pequeño periodo de tiempo (módulo de rotura), y por lo tanto, ya haber cuantificado la resistencia a la deflexión de la misma (módulo de elasticidad)
MATERIALES
Para la realización de el ensayo, utilizaremos lo siguiente: -‐ Probeta acero.
• L ´= 385 mm. • ∅ = 12 mm.
-‐ Probeta fundición.
• L´ = 450 mm. • ∅ = 20 mm.
-‐ Flexímetro . -‐ Máquina de ensayo (Maquina universal de tracción y compresión)
OPERACIONES:
En primer lugar, realizaremos el ensayo con la probeta metálica: Lo primero que tendremos que calcular es la distancia a la que colocar los apoyos para la probeta. Para ello, utilizaremos la siguiente formula:
𝐿 = 20 ∗ ∅ = 20 ∗ 12 = 240 𝑚𝑚.
Por lo tanto, será necesario colocar los soportes con una separación de 240mm, lo que nos dejara en los lados de los soportes:
𝐿´− 𝐿2 =
380− 2402 = 70 𝑚𝑚.
Una vez colocada la probeta, procederemos al ensayo y obtenemos lo siguiente:
Del reloj comparador (f) y de la maquina (F) obtenemos los siguientes datos:
-‐ f = 3,190 mm. -‐ F = 1000 Kp.
De lo que podemos obtener:
𝑀ó𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑢𝑟𝑎 → 𝜎!" = 3𝐹𝐿𝜋𝑅! =
3 ∗ 1000 ∗ 9,8 ∗ 240𝜋6! = 10398,12 𝑃𝑎 𝑚𝑚!
𝜎!" = 10,39812 𝑀𝑃𝑎 𝑚𝑚!
𝐼𝑛𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎 → 𝐼 = 𝜋 ∗ 𝑑!
64 =𝜋 ∗ 12!
64 = 1017,87 𝐾𝑔 𝑚𝑚!
𝑀ó𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑒𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 → 𝐸 = 𝐹 ∗ 𝐿!
48 ∗ 𝐼 ∗ 𝑓 =1000 ∗ 9,8 ∗ 240!
48 ∗ 1017,87 ∗ 3,190
𝐸 = 86,9226 ∗ 10! 𝑀𝑃𝑎
El procedimiento para la probeta de acero será el mismo que para la metálica, del que obtenemos lo siguiente:
𝐿 = 𝐿´− 50 = 450− 50 = 400 𝑚𝑚.
Las distancias de los soportes a los extremos de la probeta serán:
𝐿´− 𝐿2 =
450− 4002 = 25 𝑚𝑚.
Después de colocar la probeta en su posición, así como de realizar el ensayo obtenemos los siguientes datos:
2Del reloj comparador (f) y de la maquina (F) obtenemos los siguientes datos:
-‐ f = 2,630 mm. -‐ F = 500 Kp.
De lo que podemos obtener:
𝑀ó𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑢𝑟𝑎 → 𝜎!" = 3𝐹𝐿𝜋𝑅!
=3 ∗ 500 ∗ 9,8 ∗ 400
𝜋10!= 1871,66 𝑃𝑎 𝑚𝑚!
𝜎!" = 18,7166 𝑀𝑃𝑎 𝑚𝑚!
𝐼𝑛𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎 → 𝐼 = 𝜋 ∗ 𝑑!
64=𝜋 ∗ 20!
64= 7853,98 𝐾𝑔 𝑚𝑚!
𝑀ó𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑒𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 → 𝐸 = 𝐹 ∗ 𝐿!
48 ∗ 𝐼 ∗ 𝑓=
500 ∗ 9,8 ∗ 400!
48 ∗ 7853,98 ∗ 2,630
𝐸 = 31,62 ∗ 10! 𝑀𝑃𝑎