Download - FLEXION ALUMINIO a

Transcript

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:Analizar e identificar el comportamiento de vigas de aluminio de diferentes secciones transversales simplemente apoyadas y sometidas a flexin.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:Determinar las propiedades fsicas y mecnicas de las vigas de aluminio sometidas a esfuerzos de flexinDeterminar la rigidez a flexin de las probetas de aluminioHallar las deflexiones presentadas para cada una de las condiciones de carga a la cual fueron sometidas las probetas de aluminioDeterminar el radio de curvatura que se presenta en cada una de las deflexiones y establecer el radio de curvatura de falla de las probetas Introduccin Se pretende poner en prctica los conocimientos adquiridos en el rea de resistencia de materiales, implementando el modelo pedaggico integrado en ingeniera civil. Por medio del presente proyecto, el cual tiene como finalidad entrar en contacto con el medio profesional, incentivando la investigacin fuera del entorno universitario. Basando el desarrollo del proyecto en los estudios y ensayos realizados en laboratorios familiarizados con la ingeniera civil.El ensayo de flexin se usa para determinar las propiedades de los materiales frgiles en tensin. Se pueden observar un mdulo de elasticidad y una resistencia a la flexin. A lo largo del desarrollo se pretende dar explicacin breve de lo que es la flexin de una viga sometida a cargas, siendo esto la deformacin que presenta un elemento estructural alargado en una direccin perpendicular ya que el trabajo de la ingeniera civil es brindar el servicio y aplicar los conocimientos para disear y contribuir a la construccin de edificios, casas, carreteras, puentes, etc. El aluminio es un material estructural usado con mucha frecuencia en la industria debido a su poco peso y caractersticas resistentes a la corrosin. Definiciones.

MARCO TEORICOAluminio Es un elemento qumico metlico, puro, blando, de fcil corte y tiene poca resistencia mecnica, pero puede formar aleaciones con otros elementos para aumentar su resistencia y adquirir varias propiedades tiles. Las aleaciones de aluminio son ligeras, fuertes, y de fcil formacin para muchos procesos de metalistera; son fciles de ensamblar, fundir o maquinar y aceptan gran variedad de acabados. Por sus propiedades fsicas, qumicas y metalrgicas, el aluminio se ha convertido en el metal no ferroso de mayor uso.Flexin: Se denomina flexin al tipo de deformacin que presenta un elemento estructural alargado en una direccin perpendicular a su eje longitudinal. El trmino "alargado" se aplica cuando una dimensin es dominante frente a las otras. Un caso tpico son las vigas, las que estn diseas para trabajar, principalmente, por flexin. Igualmente. el concepto de flexin se extiendeaelementosestructuralessuperficialescomoplacasolminas.Elrasgomsdestacado es que un objeto sometido a flexin presenta una superficie de puntos llamada fibra neutra tal que la distancia a lo largo de cualquier curva contenida en ella no vara con respecto al valor antesdeladeformacin.Elesfuerzoqueprovocalaflexinsedenominamomentoflector.Resistencia a la flexin: La frmula de la tensin ser, como ya sabemos la relacin del esfuerzo con la seccin donde acta. Aluminio: Es un elemento qumico metlico, puro, blando, de fcil corte y tiene poca resistencia mecnica, pero puede formar aleaciones con otros elementos para aumentar su resistencia y adquirir varias propiedades tiles. Las aleaciones de aluminio son ligeras, fuertes, y de fcil formacin para muchos procesos de metalistera; son fciles de ensamblar, fundir o maquinar y aceptan gran variedad de acabados. Por sus propiedades fsicas, qumicas y metalrgicas, el aluminio se ha convertido en el metal no ferroso de mayor uso.Falla por Flexin. La falla puede ocurrir en las vigas debido a una de varias causas. Aunque estos modos de falla se exponen primariamente con referencia a las vigas de material dctil, en sus aspectos generales son aplicables a cualquier material. La viga puede fallar por cadencia de las fibras extremas. Cuando el punto de cadencia es alcanzado en las fibras extremas, la deflexin de la viga Aumenta ms rpidamente con respecto a un incremento de carga; y si la viga tiene seccin gruesa y fuerte o est firmemente empotrada de tal modo que no pueda torcerse o flambearse, la falla se verifica con un pandeo gradual que finalmente se torna tan grande que la utilidad de la viga como miembro sustentante queda destruida. En una viga de largo claro, las fibras en compresin actan de manera similar a aquellas en compresin de una columna, y la falla puede tener lugar por flambeo.El flambeo, el cual generalmente ocurre en direccin lateral, puede deberse ya sea a la causa primaria o secundaria de la falla. La falla de los miembros de alma delgada, como una vigueta, puede ocurrir debido a los esfuerzos cortantes excesivos en el alma o por el flambeo del alma bajo los esfuerzos compresivos diagonales que siempre acompaan a los esfuerzos cortantes. En aquellas partes de vigas adyacentes a los lados de apoyo que transmiten las cargas concentradas o las reacciones a las vigas, pueden establecerse esfuerzos compresivos altos, y en las vigas o canales el esfuerzo local en aquella parte del alma ms cercana a un dado de apoyo puede tomarse excesivo. Si este esfuerzo local excede la resistencia contraFlexin pura de barras prismticas: Una barra prismtica sometida a la accin de pares iguales y opuestos en sus extremos, se dice que est solicitada a flexin pura. La parte central de la barra est sometida a una solicitacin de este tipo. La magnitud del par que produce la flexin se llama momento flector. Considerando la seccin centrada y quedndose con la parte izquierda de la barra, se deduce que para el equilibrio es necesario que las fuerzas internas distribuidas en la seccin centrada y que representan las acciones en dicha seccin de le parte de la barra situada a su derecha, sean estticamente equivalentes a un momento igual y opuesto al momento flector. Diagramas de fuerza cortante y de momento: Para disear correctamente una viga es necesario determinar la fuerza cortante y el momento mximos en la viga. Una forma de hacerlo es expresar en funcin de su posicin arbitraria sobre el eje de la viga. Despus, estas funciones de fuerza cortante y de momento pueden representarse mediante grficas llamadas diagramas de fuerza cortante y de momento. Los valores mximos pueden obtenerse a partir de estas grficas. Adems, como los diagramas de fuerza cortante y de momento proporcionan informacin detallada sobre la variacin de la fuerza cortante y del momento en el eje de la viga, son utilizados con frecuencia por los ingenieros para decidir dnde colocar los materiales de refuerzo dentro de la viga o para determinar la proporcin del tamao de la viga en varios puntos de toda su longitud. Es necesario elegir el origen y el sentido positivo de. Aunque la eleccin es arbitraria, a menudo el origen se encuentra en el extremo izquierdo de la viga y la direccin positiva hacia la derecha.

CARGAS Y CONDICIONES EN LOS APOYOS DE UNA VIGA: Diagramas de cortante y momento: Debido a las cargas aplicadas (P), la barra desarrolla una fuerza cortante (V) y un momento flexionarte (M) internos que, en general, varan de punto a punto a lo largo del eje se la barra. Se determina la fuerza cortante mxima y el momento flexionante mximo expresando V y M como funciones de la posicin L a lo largo del eje de la barra. Esas funciones se trazan y representan por medio de diagramas llamados diagramas de cortante y momento. Los valores mximos de V y M pueden obtenerse de esas grficas.Deformacin por flexin: El comportamiento de cualquier barra deformable sometida a un momento flexionante es al que el material en la posicin inferior de la barra se alarga y el material en la porcin superior se comprime. En consecuencia, entre esas dos regiones existe una superficie neutra, en la que las fibras longitudinales del material no experimentan un cambio de longitud. Adems, todas las secciones transversales permanecen planas y perpendiculares al eje longitudinal durante la deformacin.

RESULTADOS

Conclusin Al realizar el ensayo a flexin nos podemos dar cuenta que el ensayo a flexin nos puede servir como un gran medio para evaluar el comportamiento de cargas a compresin, particularmente para determinar los lmites de estabilidad estructural, elasticidad y deformacin. En materiales tenaces no se puede determinar nada ms que el lmite de flexin por poderse doblar en 180 sin rotura, adquiriendo forma de U. En los materiales agrios se puede llegar a la rotura y con ello calcular la resistencia a la flexin como en este caso es el aluminio. Se verifico la relacin entre carga aplicada y de flexin y se obtuvo la medicin experimental del mdulo elstico de los materiales ensayados.BIBLIOGRAFIA-Hibbeler R, Mecnica de Materiales. Tercera Edicin. Prentice-Hall Hispanoamericana SA. Mxico D.F., 856 pginas.-Riley W, Mecnica de Materiales. Primera Edicin. Limusa Wiley. Mexico D. F. 708 paginas-Mott R. Resistencia de Materiales Aplicada. Tercera Edicin. Prectice-Hall Hispanoamericana SA. Mexico D.F., 640 pginas.-Norton R, Diseo de Mquinas. Primera Edicin. Prentice-Hall Hispanoamericana S.A Mxico D.F., 1048 pginas.-BEER, Ferdinand. Mecnica de materiales. McGraw-Hill. Colombia. 2001-GERE, James. Mecnica de materiales. Mxico. 1998.