ensayo de comprecion

1. Ensayo de compresión.
(Andrés Roca, Ayder Rincón, David Martínez)
RESUMEN
El ensayo de compresión, consiste en evaluar el esfuerzo o la carga axial capaz
de resistir un material antes de que llegue a su punto de fluencia. Para poder
realizar esta prueba se deben seguir una serias de normas reguladas por la
sociedad americana para pruebas y materiales, por sus siglas en ingles ASTM.
Esto con el fin de que los datos obtenidos sean más precisos.
Palabras clave: esfuerzo, deformación, módulo de Young, fluencia.
INTRODUCCION
En este informe se pretende analizar los resultados arrojados experimentalmente
a partir de pruebas mecánicas de un material, de manera tal que se puede
mediante este análisis determinar el módulo de Young y así saber cuál es el
material usado en las pruebas. Las propiedades mecánicas de los aceros y
fundiciones son influenciadas por la composición química, producida del material,
tratamiento térmico, condiciones ambientales, velocidad de calentamiento e
enfriamiento y ante todo su grado de resistencia ante las deformaciones
generadas por fuerzas externas e internas a las que debe someterse
constantemente.
El módulo de Young ayudara a determinar el uso que en factores de diseño se le
puede dar al material, determinado así las cargas máximas que puede soportar. El
ensayo se realizará en una maquina universal de ensayos, la cual nos arrojó datos
como la fuerza aplicada y la deformación existente, por medio de análisis de

2. diferentes tablas, gráficas y regresiones lineales se obtuvieron datos que
permitieron analizar las propiedades mecánicas del material.
OBJETIVOS
El ensayo de compresión es un ensayo técnico para determinar la resistencia de
un material o su deformación ante un esfuerzo de compresión. En la mayoría de
los casos se realiza con hormigones y metales sobre todo aceros, aunque se
puede realizar sobre cualquier material.
• Se suele utilizar materiales frágiles
• La resistencia en compresión de todos los materiales siempre es mayor o
igual que en tracción.
Se realiza preparando probetas normalizadas que se someten a compresión en
una maquina universal.
MARCO TEORICO
En general, cuando se somete un material a un conjunto de fuerzas se produce
flexión, como torsión, todos estos esfuerzos conllevan la aparición de tensiones de
tracción como de compresión, aunque en ingeniería se distingue entre el esfuerzo
de compresión y las tensiones de compresión.
Compresión.
La compresión es un profeso mecánico que consiste en someter a un cuerpo a la
acción de dos fuerzas opuestas para disminuir el volumen, se conoce como
esfuerzo de compresión al resultado de estas tensiones.
Esfuerzos de compresión

3. El esfuerzo de compresión es la resultante de las tensiones o presiones que
existen dentro de un sólido deformable o medio continuo, característico porque
tienen a una reducción del volumen.
Comportamiento elástico vs plástico.
Si la deformación desaparece al quitar la carga, se dice que el material se
comporta elásticamente, el valor máximo en el cual esto ocurre es llamado limite
elástico, cuando la deformación no vuelve a un cero al quitarla, el material de
carga se dice que se comporta plásticamente
Fatiga
Un miembro puede fallar debido a fatiga, en niveles de esfuerzo significativamente
por debajo del límite de resistencia si es sometido a muchos ciclos de carga, a
medida que se reduzca el esfuerzo máximo, el número de ciclos aumenta hasta
alcanzar el límite de fatiga. Cuando el esfuerzo se reduce por debajo del límite de
fatiga, no ocurren fallas de fatiga para ningún número de ciclos
Carga axial.
Desde la ley de Hooke podemos decir que la deformación es igual a:
ε=
δ
L
Esfuerzo crítico: es el esfuerzo axial uniforme que causa el pandeo de un material,
la carga critica es calculada por la multiplicación del esfuerzo critico por las
secciones trasversales del arenal
Pandeo: fenómeno de inestabilidad elástica ocasionada por la compresión de un
material, este suele ocurrir por tres razones principales.

4. • Únicamente inestabilidad a lo largo de la probeta
• Inestabilidad local, elástica o inelástica, en una porción de la probeta
• Falla torsional
Radio de giro: se define como la raíz cuadrada del momento de inercia dividido en
la sección transversal del área
ρ=√l
A
Ecuaciones de pandeo: si el esfuerzo de pandeo es menor o igual al límite
proporcional del material entonces.
S=C π
2
* y (L
P )
2
Módulo de Young: parámetro que caracteriza el comportamiento de un material
elástico dependiendo de la magnitud y la dirección de la carga.
Y =
ε
σ
Donde:
Y= Modulo de Young
= deformaciónƐ
σ=es f uer zo

5. Límite de elasticidad
El límite de elasticidad se toma igual al límite de proporcionalidad.
Límite de fluencia.
Se calcula el límite de fluencia convencional, o sea, el esfuerzo con el cual el
acortamiento residual alcanza una magnitud dada, generalmente de 0,2%. Este
límite de fluencia se denota como s0,2. Se determina generalmente en forma
gráfica mediante el diagrama de compresión por el llamado método de
desplazamiento.
PROCEDIMIENTO
1. se toman las medidas iniciales de la muestra del material a ensayas con un
calibrador
2. se coloca la probeta lo más centrada posible en la superficie de la máquina.
3. Procedemos a bajar el plato superior de la maquina universal hasta que
casi toque la probeta
4. Una vez hecho esto, se pone en marcha la máquina, al aumentar las
fuerzas de compresión se ve cómo va disminuyendo el tamaño de la
probeta.
5. Al acaba el ensayo, se procede a tomar las nuevas medidas de la probeta.
RESULTADOS

6. Para poder conocer cuál es el límite elástico o límite de fluencia y el módulo de
Young correspondiente al acero 4140, el cual fue utilizado en el ensayo de
compresión. Primero se realizó una tabla de los datos obtenidos, esta contiene la
carga aplicada y el desplazamiento o posición, después se decidió graficar esta
tabla obteniendo:
En esta grafica a podemos notar el comportamiento del material, cuando se le va
aplicando la carga axial, podemos ver en que la gráfica, muestra el
comportamiento completo del material, podemos observar la curva de fluencia,
antes también podemos observar que la zona elástica se comporta de forma muy
normal, ya que podemos notar una recta, hasta el punto que el material llega a la
zona plástica.
En la siguiente grafica podemos observar cómo se comprime la probeta, a razón
de la cantidad de toneladas fuerza que se le aplica, vemos que no es tan diferente
a la tabla anterior.

7. De las anteriores tablas se puede hallar el límite de fluencia se utilizó en método
del 0.2%, del cual se toma dos valores de la deformación y se le sumo un 0.003, el
dato de esfuerzo se deja igual, con esto datos se traza una recta que es paralela a
la zona estática de la gráfica esfuerzo y deformación, de acuerdo a donde se
interseca la recta con la gráfica es donde se ubica el limite elástico.
Con la gráfica anterior podemos decir que el módulo de Young es:
Y=1.5811x+4.4237
Módulo de Young 6.0048
Conclusiones.
Este método es muy práctico para conocer el comportamiento de material bajo
esfuerzo permanentes, cuando el material presenta comportamiento frágil a
tracción. La resistencia del material a las cargas es inversamente proporcional a la
intensidad y a la frecuencia de las deformaciones que experimenta. A través del
ensayo realizado en el laboratorio se puede concluir que el acero 4140 presenta
una resistencia a la compresión. Gracias a estos al momento de equipararlos con

8. otro material que se quiera utilizar para un diseño, podemos observar que no todo
el material presenta la misma resistencia a la tracción.
Bibliografías
• http://www.utp.edu.co/~gcalle/Contenidos/Compresion.htm
• https://es.wikipedia.org/wiki/Ensayo_de_compresi%C3%B3n
• http://materias.fi.uba.ar/6716/compresion.pdf