Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Pontificia Universidad Católica del Perú

Nombre: Luis Alberto Sampén Alquizar

Actividad individual 1

Problema

Se realizó un ensayo de tracción a una probeta de acero de 12,5 mm de diámetro y, con una longitud entre marcas (Lo) de 50 mm. La curva carga vs alargamiento obtenida se muestra en la Figura 1. Se pide:

1. Determinar el esfuerzo de fluencia y la resistencia a la tracción en MPa y en Kg/mm2.

2. Si el diámetro medido en la estricción luego de producida la rotura es 8,5 mm. Determine los valores que indican la ductilidad de dicho material.

3. Determine la deformación plástica y elástica en % que sufre la probeta en el momento que alcance su resistencia máxima.

4. Determine el esfuerzo que soporta la probeta cuando presenta una deformación de 6,4%.

Figura 1. Gráfica: fuerza – alargamiento

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Dr. Ing. Paul Lean Sifuentes

Facultad de Ciencias e Ingeniería

Calculo del area inicial de la probeta:A0=(6.25 mm)2 = 122.72 mm2

1. El esfuerzo de fluencia es:

σf= 50000 N/122.72 mm2=407,44 MPa

σf= 407,44 MPa x kgf /(9.81 MPa x mm2)

σf= 41.5 kgf/ mm2

La resistencia a la tracción es: σmax= 70000 N/ 122.72 mm2= 570.41 MPa

σmax= 570.41 MPa x kgf /(9.81 MPa x mm2)

σmax= 58.1 kgf/ mm2

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Pontificia Universidad Católica del Perú

2. Af=(4.25 mm)2=56.74 mm2 ; del gráfico ∆L=10.8 mm y siendo L0= 50 mm El alargamiento de rotura es: δ%= (10.8 mm / 50mm) x100 δ%= 21,6% La estricción de rotura es: φ%=( 122.72-56.74 / 122.72) x100= 53.76%

3. %ᵋp= (5.2/ 50) x100=10.4%

%ᵋe= (1.6/50) x100= 3.2%

4. 6.4/100 =∆L/50 mm , ∆L= 3.2 mm

y del gráfico F= 60000 N, entonces σ= 60000 N/ 122.72 mm2

σ=488,82 MPa σ=49,84 kgf/mm2

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