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 extiende a elementos estructurales superficiales como placas o lminas. El rasgo ms destacado 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 antes de la deformacin. El esfuerzo que provoca la flexin se denomina momento flector.

Resistencia A La Flexin.

La frmula de latensin ser, como ya sabemos la relacin del esfuerzo con la seccin donde acta. El momento flector mximo en la viga es igual:

Mfmax= P. ( L d ) / 4

Siendo P la carga total, L la distancia entre apoyos y d la separacin entre las cargas

Si el modulo resistente Wz es:

Wz=p. d /32Remplazando en la frmula que determina la tensin y considerando el momento flector mximo, obtenemos la resistencia esttica o mdulo de rotura de la flexin.

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.

Ensayo de Resistencia a la Tensin del Aluminio y Determinacin del Mdulo de Elasticidad del Aluminio.

Para llevar a cabo esta prueba se prepara una probeta de tamao estndar, se imprime con un punzn a la probeta dos marcas pequeas lejos de los extremos. Se toman mediciones tanto del rea de la seccin transversal inicial como de la distancia entre las marcas. Se usa una mquina de prueba para alargar el espcimen a una velocidad constante muy lento, hasta alcanzar el punto de ruptura. Durante la prueba, y a intervalos frecuentes, se registran los datos de la carga aplicada y de la deformacin de la barra con un extensmetro, con estos datos se realiza el diagrama de esfuerzo - deformacin unitaria.

Ensayo de Resistencia a la Compresin del Concreto y Determinacin del Mdulo de Elasticidad del Concreto.

Este mtodo de ensayo consiste en la aplicacin de una carga axial de compresin a cilindros moldeados a una velocidad que est dentro de un intervalo prescrito hasta que ocurra la falla.

La resistencia a la compresin del espcimen se calcula dividiendo la mxima carga alcanzada durante el ensayo entre el rea de la seccin transversal del espcimen.

Para calcular el mdulo de elasticidad se procede de la forma siguiente:

Con el rea del espcimen, las cargas, las lecturas de deformacin y la longitud de medicin, deben calcularse los esfuerzos y las deformaciones unitarias correspondientes a cada carga, as como el esfuerzo mximo.

Se presentan las diferentes pruebas o ensayos que se le realizaron al aluminio con sus respectivos procedimientos.

Para poder determinar el tipo de deformacin que presenta al momento de ser sometidos a grandes esfuerzos.

Ensayo de Flexin en el aluminio.

El aluminio es un material estructural usado con mucha frecuencia en la industria debido a su poco peso y caractersticas resistentes a la corrosin, es un metal que rene una serie de propiedades mecnicas excelentes dentro del grupo de los metales no frreos, de ah su elevado uso en la industria.

Objetivo general.

El objetivo de los ensayos de flexin es principalmente determinar las propiedades mecnicas y fsicas de un elemento o probeta de aluminio. Determinar una curva esfuerzo-deformacin al estar solicitado el elemento a flexin.

Objetivos especficos. Determinar el comportamiento del aluminio realizando las respectivas graficas o curvas esfuerzo-deformacin.Conocer los fundamentos del ensayo de flexin. Observar el comportamiento plstico y elstico del aluminio.

Materiales Deformimetro electrnico tipo "straingage". Deformimetro electrnico tipo LVDT. Equipo para aplicar carga gradual en flexin. Micrmetro. Fuentes de voltaje +15v y -15v. Multmetro programable para medir cargas y deformaciones. Celdas de carga de 1000 y 5000 libras de capacidad.

Probetas de Aluminio

Teniendo en cuenta las grandes variaciones que pueden presentar las fundiciones en las distintas coladas, se debe considerar una probeta que sea representativa y homognea, es decir, que represente de forma correcta rodas las propiedades del material a ensayar.

Condiciones de ensayo.

Ya hemos dicho que el ensayo de flexin en metales se realiza en aquellos frgiles y muy especialmente en las fundiciones en las que, si bien no resulta el que define mejor sus propiedades mecnicas, se justifica teniendo en cuenta que las mismas se encuentran sometidas, en muchos de sus usos, a esfuerzos similares, pudiendo reemplazar en esos casos al ensayo primario de traccin.Normas utilizadas para el Ensayo de Flexin.

Ensayo de flexin para la ductilidad de metales (ASTM E290, ISO 7438, JIS Z2248)

Las normas ASTM E290, ISO 7438 y JIS Z2248 describen los requisitos para los ensayos de flexin para ver la ductilidad de materiales metlicos.

El ensayo de flexin ayuda a proporcionar una indicacin visual de la ductilidad del material.

El mtodo de ensayo guiado requiere que la carga se aplique en el punto central de la muestra mientras esta se apoya en los extremos.

El espcimen se dobla hasta un ngulo predeterminado o hasta que se fractura.

El lado convexo de la muestra se inspecciona visualmente en busca de grietas o defectos, y se determina el fallo por el tamao de las grietas e imperfecciones permitidas por las especificaciones del material.

Para este ensayo, se recomienda utilizar un equipo de la serie SATEC KN, DX, o el modelo HDX con un accesorio de flexin W-6810.

Procedimiento.

Tome todas las dimensiones de la viga utilizando un micrmetro para los espesores. Use estas medidas para determinar el momento de inercia I de la viga.El instructor conectar los cables y preparar el equipo de lecturas digitales. No encienda las fuentes de voltaje hasta que estn ajustadas a 15 voltios. Si no est seguro, ajstelas a cero voltios antes de encenderlas y luego llvelas a 15 voltios.

1. Coloque el deformimetro (LVDT) debajo de la viga. Asegrese que est bien colocado y que tanto el LVDT como el "straingage" responden apropiadamente.2. Calibre el equipo y los deformimetro utilizando la aplicacin de una pequea carga en el sistema y colocando todas las lecturas en cero.3. Aplique carga en incrementos de 200 libras hasta 1,200 libras (la celda de carga en la reaccin registrar slo la mitad de estos valores). Tome lecturas de deformaciones en los deformimetros cada 200 libras.4. Prepare la grfica de carga (P) versus deflexin (D) y determine la pendiente recta de P/ D. Utilice este valor para calcular el mdulo de elasticidad en flexin (Ef) de la viga usando la ecuacin:E = (P/D) (L3 / 48I) f.5. Prepare grficas de esfuerzo (s) versus deformacin unitaria (e) en tensin. Utilice estas grficas para calcular el mdulo de elasticidad (Et) en tensin de la viga y compare estos valores con los anteriores.

Resistencia de Flexin.

La frmula de la tensin ser, como ya sabemos la relacin del esfuerzo con la seccin donde acta. El momento flector mximo en la viga es igual:

Mfmax = P. (L d) / 4Siendo P la carga total, L la distancia entre apoyos y d la separacin entre las cargas.Si el modulo resistente Wz es:

Wz = p. d /32.Remplazando en la frmula que determina la tensin y considerando el momento flector mximo, obtenemos la resistencia esttica o mdulo de rotura de la flexin.

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 contra el punto de cadencia del material en la unin del alma y el patn, la viga puede fallar primariamente debido a la candencia de la parte sobre fatigada.

Barra de Aluminio aplicada a Compresin por Fuerza Axial

Determinacin de los mdulos de elasticidad del concreto y el aluminio.

Repblica Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la Educacin SuperiorLa Universidad del ZuliaNcleo COL

Ensayo De Flexin Del Aluminio.

Realizado por:

Cesar RojasCI: V-21044149

Cabimas, Julio De 2014Conclusin

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 el caso especfico del aluminio, se utilizan probetas representativas que al ser apoyadas o introducidas a una mquina de ensayo, reciben una carga concentrada en un punto medio. La deformacin que se producir en su eje longitudinal puede ser estudiado, observando los puntos crticos o de mayores cambios gracias a las alternativas que ofrecen las mquinas universales para ensayos en la actualidad, lo que permitir la ilustracin de resultados mediante grficas de esfuerzo vs deformacin. Estos resultados, son analizados con fines estructurales.

Introduccin

El ensayo de flexin se usa para determinar las propiedades de los materiales frgiles en tensin. Entre los casos ms frecuentes est el de las vigas, las cuales estn diseadas para trabajar en flexin. El rasgo ms destacado es que un objeto sometido a este tipo de fuerza, 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 antes de la deformacin.