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    Alejandro - Muñoz - Tarea S5

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    Alejandro Muñoz Gonzalez
    Este documento presenta un resumen de cinco preguntas sobre ingeniería de materiales. La primera pregunta identifica materiales isotrópicos y anisotrópicos en una tabla de módulos de elasticidad. La segunda pregunta analiza un diagrama de tensión-deformación para determinar la tensión de ruptura y deformación plástica. La tercera pregunta calcula el módulo de elasticidad de una barra de acero deformada. La cuarta pregunta determina si una barra experimentará deformación plástica permanente bajo una carga dada. La quinta pre

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    Este documento presenta un resumen de cinco preguntas sobre ingeniería de materiales. La primera pregunta identifica materiales isotrópicos y anisotrópicos en una tabla de módulos de elasticidad. La segunda pregunta analiza un diagrama de tensión-deformación para determinar la tensión de ruptura y deformación plástica. La tercera pregunta calcula el módulo de elasticidad de una barra de acero deformada. La cuarta pregunta determina si una barra experimentará deformación plástica permanente bajo una carga dada. La quinta pre

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    Este documento presenta un resumen de cinco preguntas sobre ingeniería de materiales. La primera pregunta identifica materiales isotrópicos y anisotrópicos en una tabla de módulos de elasticidad. La segunda pregunta analiza un diagrama de tensión-deformación para determinar la tensión de ruptura y deformación plástica. La tercera pregunta calcula el módulo de elasticidad de una barra de acero deformada. La cuarta pregunta determina si una barra experimentará deformación plástica permanente bajo una carga dada. La quinta pre

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    11 de Julio del 2022

    Instituto IACC

    INGENIERIA DE LOS
    MATERIALES

    Nombre: Alejandro Muñoz González


    Asignatura: Resistencia de materiales
    DESARROLLO DE LA TAREA:

    1. Con respeto a la siguiente tabla de datos que indica valores de módulo elástico y
    direcciones de aplicación de fuerzas. Determine qué materiales son anisotrópicos o
    isotrópicos. Justifique su respuesta.

    Módulo de elasticidad (Gpa)


    Material Dirección X Dirección Y
    A 12,1 12,1
    B 25 25
    C 7,3 7,3

    R: Los materiales descritos en el cuadro son isotrópicos ya que por lo demostrado aquí estos al
    aplicarle una fuerza, estos mantienen sus medidas y no considera la dirección en el cual se le
    aplica la fuerza.

    2. Con respecto al diagrama.

    Fuente: https://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm15/fcm15_3.html

    a) Indique a qué tensión el material sufre ruptura


    R: El material sufre ruptura a los 62 (MPa).

    b) ¿Qué % de deformación aproximado existe cuando el material se empieza a deformar


    plásticamente?
    R: El porcentaje de deformación cuando el material se empieza a deformar plásticamente es
    de 150% aproximado.
    c) Calcule el módulo de elasticidad del material cuando experimenta un 10% de deformación.

    R: El modulo de elasticidad es un valor que indica el comportamiento elástico de un material


    frente a una tensión.

    R=Modulo de elasticidad α=Deformación α =E∗e

    15 MPa
    E=
    10 %

    E=1.5 MPa

    El modulo de elasticidad del material cuando experimenta un 10% de deformación es de 1.5 MPa

    3. Sobre una barra de acero de 10[cm] de largo se le aplica una fuerza de 20.000[N]. Lo
    anterior provoca que la barra se alargue 0,045[cm]. Considere que la barra es cuadrada de
    lado 2[cm]. Calcular el módulo de elasticidad en [Gpa].

    Fuerza
    Esfuerzo= => A=2 cm∗2 cm => A=4 cm2 =0.0004 m 2
    Area

    F 20.000 N
    E= => E= => E=50.000.000 N /m 2
    A 0.0004 m2

    ∆L 0.045 cm 0.00045 m
    D= => D= => D= =0.0045 m
    Lo 10 cm 0.1 m

    50.000.000 10
    α =E∗e=¿ =1.1 x 10 [ Pa]/1000 = 1.1 x 10 7[MPa] / 1000 = 1.1 x 104 [GPa]
    0.0045

    4. A una barra de acero de dimensiones: 10 [mm] x 20 [mm] se le aplica una carga de tracción
    de 100.000 [N]. Si el esfuerzo de fluencia del material es de 400 [MPa] y la resistencia a la
    tracción es de 480 [Mpa]. Determine si la barra sufrirá deformación plástica permanente.
    Justifique su respuesta.

    R: A=10 mm∗20 mm=¿ 0.01 m∗0.02 m=¿ 0.002 m2

    F 100.000 N 2
    E= =¿ =¿ 500 .000 . 000 Nm /1000 = 500.000 Pa/1000 = 500 MPa
    A 0.0002 m 2

    Esfuerzo de influencia del material es de 400 MPa


    Resistencia a la tracción es de 480 Mpa

    Entonces... existirá deformación, ya que el esfuerzo aplicado por la fuerza 100.000 N es mayor
    al esfuerzo de fluencia del material y a la resistencia a la tracción.

    La barra sufrirá deformación plástica permanente, esto porque el esfuerzo de fluencia y la


    resistencia de tracción son inferiores a la deformación y por debajo de fuerza aplicada,
    también es posible una deformación en el cuello, debido a que la resistencia en la tensión esta
    por debajo los 500 MPa que se aplican por la fuerza de 10.000 N.
    5. Con respecto al diagrama entregado. Indique cuáles materiales pueden tener un módulo
    entre:

    a) 0,2 y 1,0 [Gpa] = 200 MPa y 1000 MPa


    b) 100 y 200 [Gpa] = 1 x 10 5[MPa] y 2 x 10 5[MPa]
    c) superior a 700 [Gpa] = 7 x 10 5[MPa]

    Y Según la tabla en relación a la A, en cerámicos se relaciona con hielo, haluros y alcalinos, en


    metales desde aleaciones Co hasta aleaciones AL, Polímeros desde Fibras de Fe hasta PMMA, en
    compuestos desde BFRP hasta GFRP.

    Según la tabla con relación a la B y C, no figuran en el grafico y se puede relacionar solo con los
    cerámicos y distintivamente con el diamante.

    Fuente: Fuente: Askeland, Fulay y Wright (2012, p. 210)


    BIBLIOGRAFIA

    Semana 5 IACC Resistencia de Materiales


    https://online.iacc.cl/pluginfile.php/1019736/mod_resource/content/4/S5_Contenidos_Resistencia%20de
    %20los%20Materiales.pdf?redirect=1

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