DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGA Y MECNICAMECNICA DE MATERIALES

Alumnos: Buenaventura Jaime Fecha: 2013/03/12 Daz David Jami Alison Zambrano Carolina

INFORME DE LABORATORIO No. 02

TEMA: COMPRESIN EN MADERAS (Paralela y Perpendicular a la Fibra)

1. OBJETIVO: Analizar la curva Esfuerzo - Deformacin Unitaria

2. MARCO TERICO

2.1. Esfuerzo normal de Compresin

Elesfuerzo de compresines la resultante de lastensionesopresionesque existe dentro de unslido deformableomedio continuo, caracterizada porque tiende a una reduccin de volumen del cuerpo, y a un acortamiento del cuerpo en determinada direccin (Coeficiente de Poisson).

2.2. Deformacin Unitaria

Ladeformacines el cambio en el tamao o forma de un cuerpo debido aesfuerzos internosproducidos por una o msfuerzasaplicadas sobre el mismo.La deformacin unitaria se puede definir como la relacin existente entre la deformacin total y la longitud inicial del elemento, la cual permitir determinar la deformacin del elemento sometido a esfuerzos de compresin axial.

De compresin:

Donde es la deformacin unitaria, la deformacin total y L0 la longitud inicial.

2.3. Deformacin Unitaria Porcentual

La resistencia del material no es el nico parmetro que debe utilizarse al disear o analizar una estructura;controlar las deformaciones para que la estructura cumpla con el propsito para el cual se dise tiene la misma omayor importancia.El anlisis de las deformaciones se relaciona con los cambios en la forma de la estructura quegeneran las cargas aplicadas.Es la deformacin unitaria representada en porcentaje.

De compresin:

2.4. Alargamiento Porcentual en la rotura

Alargamiento permanente originado por un esfuerzo pre establecido, cuando ste se suprime, y expresado como porcentaje de la longitud inicial. El smbolo de este alargamiento se completa por un ndice que indica la tensin alcanzada.

De compresin:

2.5. Ley de Hooke

Cuando un objeto se somete a fuerzas externas, sufre cambios de tamao o de forma, o de ambos. Esos cambios dependen del arreglo de los tomos y su enlace en el material.Cuando un peso jala y estira a otro y cuando se le quita este peso y regresa a su tamao normal decimos que es un cuerpo elstico.

2.6. Esfuerzo en planos Inclinados

Esfuerzo Normal

Esfuerzo Cortante

Los esfuerzos calculados con estas frmulas actan sobre secciones transversales de los elementos, pero pueden ocurrir esfuerzos mayores sobre secciones inclinadas.

2.7. Diagrama esfuerzo vs. Deformacin unitaria

El diagrama es la curva resultante graficada con los valores del esfuerzo y la correspondiente deformacin unitaria en el espcimen calculado a partir de los datos de un ensayo de tensin o de compresin.

3. EQUIPOS

Calibrador pie de rey; Apreciacin: 0.02 mm. Flexometro; Apreciacin: 1 mm Comparador de reloj; Apreciacin: 0.001 in Prensa Hidrulica Manual; Apreciacin: 1 tf

MATERIALES:

2 Probetas de eucalipto para compresin

4. PROCEDIMIENTO

Medir las dimensiones de la seccin transversal. Medir la longitud entre marcas (dimensin alineada con la fuerza) Aplicar carga con la prensa hidrulica registrando los valores de fuerza y acortamiento, hasta que falle la probeta de madera. Observar el plano inclinado de falla y medirlo (para el caso de compresin paralelo a la fibra) Hacer firmar las hojas de registro.

5. PREGUNTAS

5.1. Dibujar la curva Esfuerzo vs. Deformacin unitaria ( vs )

Para la Madera en direccin paralela a las fibras

Ejemplos de Clculos

La fuerza nos da directamente la mquina que se us que fue la prensa hidrulica manual. As el delta simplemente se tuvo que pasar de pulgadas que es la medida que nos dio el comparador, a metros. Para los clculos del esfuerzo y la deformacin unitaria se usa como ejemplo el punto P (-14E-3 in,-9800 N). Siendo el rea de la seccin transversal de 36 cm2 y la longitud inicial de 0.12 m.

Para la Madera en direccin perpendicular a las fibras

Ejemplos de Clculos

La fuerza nos da directamente la mquina que se us que fue la prensa hidrulica manual. As el delta simplemente se tuvo que pasar de pulgadas que es la medida que nos dio el comparador, a centmetros. Para los clculos del esfuerzo y la deformacin unitaria se usa como ejemplo el punto P (30,900). Siendo el rea de la seccin transversal de 21.16 cm2 y la longitud inicial de 15.005 cm.

5.2. Determinar el mdulo de elasticidad (E)

Para La madera (direccin Paralela a las fibras)

Para la madera (direccin Perpendicular a las fibras)

5.3. Determinar los esfuerzos caractersticos de la madera (lmite de proporcionalidad, esfuerzo ltimo, Esfuerzo en la rotura)

Lmite de proporcionalidad

Es el valor de la tensin por debajo de la cual el acortamiento es proporcional a la carga aplicada.Para La madera (direccin Paralela a las fibras): 19.055 MPaPara la madera (direccin Perpendicular a las fibras):

Esfuerzo ltimo Es el valor mximo del esfuerzo de ingeniera que se puede aplicar sobre el material.Para La madera (direccin Paralela a las fibras): 5.12 MPaPara la madera (direccin Perpendicular a las fibras):

Esfuerzo en la RoturaEs la tensin que soporta la probeta en el momento de la rotura.Para La madera (direccin Paralela a las fibras): 9.26 MPaPara la madera (direccin Perpendicular a las fibras):

5.4. Calcular el Esfuerzo Normal y Cortante en el plano inclinado de la falla.

1.36 cm

6 cm

Esfuerzo Normal

Esfuerzo Cortante

6. CONCLUSIONES

Analizamos los diagramas esfuerzo-deformacin de diferentes materiales, para determinar sus caractersticas en dicho diagrama. La deformacin elstica obedece a la Ley de Hooke, en donde la constante de proporcionalidad E llamada mdulo de elasticidad o de Young, representa la pendiente del segmento lineal de la grfica Esfuerzo - Deformacin, y puede ser interpretado como la rigidez, o sea, la resistencia del material a la deformacin elstica. El comportamiento general de los materiales bajo carga se puede clasificar como dctil o frgil segn que el material muestre o no capacidad para sufrir deformacin plstica.

7. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

De Garmo P.,Kohser R. (1998). Materiales y Procesos de Fabricacin. Reverte, Segunda Ed. Barcelona. Espaa.

Gere J. M.,Goodno, Ph.D.(2009). Mecnica de Materiales. Cengage, Septima Ed. Mxico.

Hibbeler Russell C.(2006). Mecnica de Materiales. Pearson, Sexta Ed. Mxico.

Melndez, M. (2008). Resistencia de Materiales I. Recuperado el 15-03-13, de http://docit.org/site/sites/default/files/resistencia_de_materiales_i.pdf

Salazar, J, E. (2007). Resistencia de Materiales Bsica para estudiantes de Ingeniera. Recuperado el 15-03-13 de http://www.bdigital.unal.edu.co/58551/jorgeeduardosalazartrujillo20072_Parte1.pdf

Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco. (2009). Ciencia y Tecnologa de los Materiales. Recuperado el 15-03-13 de http://www.ing.unp.edu.ar/asignaturas/cienciayteg/practicos/tp1.pdf