Ensayos de tensión. Adriana Aristizábal Castrillón
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Ensayos de tensión
Ensayos de tensión
ADRIANA ARISTIZÁBAL CASTRILLÓN
MARTHA RUTH MANRIQUE TORRES
Reservados todos los derechos
© Pontificia Universidad Javeriana
© Adriana Aristizábal Castrillón
© Martha Ruth Manrique Torres
Primera edición: Bogotá, D. C.,
noviembre de 2017
ISBN: 978-958-781-129-2
Hecho en Colombia
Made in Colombia
Editorial Pontificia Universidad Javeriana
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Edificio Lutaima
Teléfono: 320 8320 ext. 4752
www.javeriana.edu.co/editorial [email protected]
Bogotá, D. C.
Corrección de estilo:
Paula Quintero Celis
Diagramación:
Kilka Diseño Gráfico
Desarrollo ePub:
Lápiz Blanco S.A.S.
Gráficos:
Daniel Martín Manrique
Pontificia Universidad Javeriana | Vigilada Mineducación. Reconocimiento como Universidad: Decreto 1297 del 30 de mayo de 1964. Reconocimiento de personería jurídica: Resolución 73 del 12 de diciembre de 1933 del Ministerio de Gobierno
Aristizábal Castrillón, Adriana, autora
Ensayos de tensión / Adriana Aristizábal Castrillón, Martha Ruth Manrique Torres. -- Primera edición. -- Bogotá : Editorial Pontificia Universidad Javeriana, 2017.
44 páginas : ilustraciones, gráficas y tablas; 24 cm
Incluye referencias bibliográficas.
ISBN : 978-958-781-129-2
1. CIENCIA DE LOS MATERIALES. 2. ESFUERZOS Y DEFORMACIONES. 3. MANEJO DE MATERIALES. 4. RESISTENCIA DE MATERIALES. I. Manrique Torres, Martha Ruth, autora. II. Pontificia Universidad Javeriana.
CDD 620.11 edición 21
Catalogación en la publicación - Pontificia Universidad Javeriana. Biblioteca Alfonso Borrero Cabal, S.J.
inp 01 / 11 / 2017
Prohibida la reproducción total o parcial de este material, sin autorización por escrito de la Pontificia Universidad Javeriana.
| Contenido
| Ensayo de tensión
El ensayo de tensión es un ensayo mecánico de materiales que se usa en la industria y en la investigación para determinar propiedades mecánicas e información relacionada con la resistencia, ductilidad y tenacidad de los materiales que sufren un esfuerzo de tensión uniaxial. Este ensayo es usado para obtener información útil para selección de materiales, control de calidad, diseño de piezas y de herramientas, evaluar causas de fallas de materiales, etc.; se le puede realizar a la materia prima usada en la industria, como el alambrón, o a piezas, como una leva. Para ello se debe tomar un pedazo del material de la pieza o materia prima y mecanizarlo en geometrías definidas para su análisis. Las muestras del material que se analizan en los ensayos se les llaman probetas. La probeta debe tener su geometría definida, aunque puede variar según las indicaciones de las diferentes normas, como se muestra en la figura I, en el caso de alambres de diferentes secciones transversales [1], [2].
El ensayo de tensión consiste en aprisionar una probeta de material de geometría definida entre unas mordazas para aplicarle una fuerza de tensión que va incrementando gradualmente con el fin de elongar la probeta hasta romperla (es un ensayo de tipo destructivo). Al iniciar la prueba, la probeta es marcada con una longitud inicial (lo), que cambia durante el ensayo, ya que esta se estira [3].
Figura I. Longitud lo de la probeta durante el ensayo
Durante el ensayo se registran datos de fuerza y longitud entre marcas de la probeta de manera automática hasta que esta se rompe. Una vez se realiza el ensayo, se tienen los datos de fuerza contra elongación de la probeta [4].
En el ensayo de tensión la carga o fuerza debe aplicarse en sentido uniaxial (en el sentido del eje) y las mordazas solo deben agarrar la probeta de una sección diferente de la que se usa para medir la longitud lo de la probeta durante el ensayo (figura I). La velocidad de prueba debe asegurar que los sistemas de medida de fuerza y distancia registren las mediciones de forma precisa. Para asegurarse de que el esfuerzo aplicado es de tensión axial, la probeta debe estar alineada con las mordazas que la sujetan y así se evita aplicar esfuerzos diferentes sobre el espécimen [5].
Ejemplo 1: se tiene una probeta de alambre de aluminio con las características presentadas en la tabla I. A esta probeta se le realizó un ensayo, y en la figura II se observan las deformaciones que sufrió durante el ensayo de tensión hasta que se rompió.
Tabla I. Datos de la probeta usada en el ensayo de tensión
| Datos de la probeta | Valor |
| Material | Aluminio |
| Geometría | Cilíndrica sección circular |
| Diámetro medio (mm) | 6,346 |
| Ao (mm2) | 31,63 |
| lo (mm) | 63,5 |
| ltotal (mm) | 150 |
Figura II. Deformaciones de la probeta de alambre de aluminio
Una vez se realizó el ensayo de tensión a la probeta descrita anteriormente, el equipo reportó los datos de longitud de la probeta y fuerza aplicada en el tiempo, estos datos pueden observarse en la tabla II.
Tabla II. Datos de un ensayo de tensión de una probeta de alambre de aluminio
| Tiempo | Elongación (Dl) (mm) | Fuerza (kN) |
| 0 | 0,00 | 0,00 |
| 10 | 0,30 | 0,47 |