Practica 03- Ensayos Mecanicos PDF

Preview

Summary

Practica N° 3Cap.6-1 A un alambre de níquel de 0 plg de diámetro con un esfuerzo de cedencia de 45,000 psi y una resistencia a la tensión de 55,000 psi se le aplica una fuerza de 850 libras.Determinea) Si el alambre se deformara plásticamente.Esfuerzoingenieril = F A 0= 850(π4 )(0,15) 2=48100,16 psi...

Description

Practica N° 3 Cap.6 6-1 A un alambre de níquel de 0.15 plg de diámetro con un esfuerzo de cedencia de 45,000 psi y una resistencia a la tensión de 55,000 psi se le aplica una fuerza de 850 libras. Determine a) Si el alambre se deformara plásticamente.

Esfuerzo ingenieril=

F = 850 =48 100,16 psi A0 π 2 ( 0,15 ) 4

()

R.- El alambre sufrirá una deformación plástica. b) Si el alambre sufrirá encuellamiento. 48100,16 < 55000 La resistencia a la tensión en mayor a la cedencia por lo tanto no habrá encuellamiento.

6-3 Calcule la fuerza máxima que puede soportar una varilla de 0,2 plg de diámetro de Al2O3, con un esfuerzo de cedencia de 35.000 psi, sin deformación plástica. Exprese su respuesta en libras y en newtons

F=E∗A 0= F=1099,5

35.000∗π 2 ( 0,2 ) =1099,5lbrs 4

lb∗4,448 N 1 lb

F=4890,6 N 6-5 Las dimensiones de una barra de polímero son 1 x 2 x 15 plg. El polímero tiene un módulo de elasticidad de 600.000 psi ¿Qué fuerza se requerirá para alargar elásticamente la barra hasta 15,25plg?

Tension= S=600

(15,25−15 ) 1 = 60 15

000∗1 =10 000 psi 60

F=10 000∗1∗2=20 000

lbrs∗4,448 N 1lbrs

F=88 960 N

6-9 Un cable de acero de 1.25 plg de diámetro y de 50 pies de largo debe levantar una carga de 20 ton. ¿Cuál será la longitud del cable durante el levantamiento? El módulo de elasticidad del acero es de 30 x 106 psi .

20 ton ∗2000lbrs 1 F 1ton S= = =32,595 psi A0 π 2 ( 1,25 plg ) 4

s 32,595 psi =1,0865 x 10−6 e= = E 30 x 106 psi 1,0865 x 10−6 =

(Lf −50) 50

Lf =1,0865 x 10−6 ( 50 )+50 Lf =50,0543 pies 6-17 Se lleva a cabo un ensayo de flexión de tres puntos en un bloque de ZrO2 que tiene 8 plg de largo, 0.50 plg de ancho, 0.25 plg de espesor y apoyado sobre dos soportes separados 4 plg entre sí. Cuando se le aplica una fuerza de 400 lb, la muestra se flexiona 0.037 plg y se rompe. Calcule a) La resistencia a la flexión

σ=

3 (400 )(4 ) 3∗F∗L 2 = 2 2wh 2( 0,50 )( 0,25 )

σ =76800 psi b) El módulo en flexión, suponiendo que no ocurre deformación plástica 3 ( 400)( 4) L3∗F = Mf = 3 3 4 w∗h ∗S 4 ( 0,50 )( 0,25) (0,037)

Mf =22,14 x 106 psi 6-18 Se efectúa un ensayo de flexión de tres puntos en un bloque de carburo de silicio que tiene 10 cm de largo, 1.5 cm de ancho y 0.6 cm de espesor, y que está apoyado en dos soportes separados 7.5 cm. La muestra se rompe cuando se registra una flexión de

0.09 mm. El modulo en flexión del carburo de silicio es de 480 GPa. Suponga que no ha ocurrido deformación plástica. Calcule. a) La fuerza que causo la fractura. 3

F= F=

Mf ∗4∗w∗h ∗S L3 480∗4 (1,5 ) (0,6 )3 (0,09)

( 7,5)

3

4

F=1327 x 10 N b) La resistencia a la flexión.

3∗F∗L 2 w h2 3 (1327 x 104 )(7,5) σ= 2 2 (1,5 )( 0,6 ) σ =276,48 MPa σ=

R.- la tensión aplicado es menor que la resistencia a la flexión por lo tanto no se rompe. 6-19 Un polímero termo estable reforzado con esferitas de vidrio debe flexionarse 0.5 cm y 10 cm de largo. Si el módulo de flexión es de 6.9 GPa, determine la distancia mínima entre soportes. ¿Se fractura el polímero si su resistencia a la flexión es de 85 MPa? Suponga que no ocurre deformación plástica.

L3=

4∗w∗( h )3 (Mf ) F

L3 =

4 (20)( 5 )3 (0,5)( 6,9) 500 3

L3=69,000 m m L3=41mm

S=

3∗F∗L 2∗w∗h2

S=

3(500 )( 41) 2 ( 20 )∗5∗2

S=61,2 MPa

6-20 El modulo en flexión de la alúmina es 45 x 10^6 psi y su resistencia a la flexión 46,000 psi. Una barra de alúmina de un espesor de 0.3 plg. 1.0 plg de ancho y 10 plg de largo se coloca en soportes separados 7 plg. Determine la deflexión en el momento en que se rompe la barra, suponiendo que no ocurra deformación plástica. 2

F=

σ∗2∗w∗h 3∗L

F=

46000∗2 (1 ) ( 0,3) 2 3 (7)

F=394 lbrs

S=

L3∗F 4∗w∗h3∗Mf

S=

( 7) 3 (394) 4 ( 1 )( 0,3 )3 (45 x 106 )

S=

L3∗F 4∗w∗h3∗Mf

S=0,0278 plg

6-21 Una medición de la dureza Brinell, utilizando un penetrador de 10 mm de diámetro y una carga de 500 kg, produce una penetración de 4.5 mm en una placa de aluminio. Determine el número de dureza Brinell (HB) del metal.

HB=

500 π 2 2 ∗10 (10 − √ 10 − 4,5 ) 2

HB=29,8 6-22 Cuando se aplica una carga de 3000 kg a una esfera de 10 mm de diámetro en la prueba Brinell en un acero, se produce una penetración de 3.1 mm. Estime la resistencia a la tensión del acero.

HB=

300 π ∗10 (10 − √ 102−3,12 ) 2 H B=388...