10 Ensayo de Corte Directo

Summary

En esta sesión 11, se explora el ensayo de corte directo, contrastando con la tensión y compresión. Se ilustra cómo la carga aplicada a una probeta puede causar fracturas a 90 grados, denominadas esfuerzos normales. Se mencionan diferentes tipos de esfuerzos, como el de corte y el de presión de empuje. Se describen ejemplos prácticos, como la fractura de un remache o el uso de un gancho de grúa. Se detalla el procedimiento para realizar un ensayo de corte directo, incluyendo la selección de la probeta, su montaje en el aditamento y la aplicación de carga hasta la fractura. Se enfatiza la importancia de medir la carga máxima y calcular el esfuerzo de corte máximo, proporcionando un ejemplo de cálculo. Finalmente, se menciona la próxima sesión sobre el ensayo de torsión y se hace una llamada a la participación de los asistentes.

Takeaways

• 🔬 La sesión 11 se centra en el ensayo de corte directo, explicando la diferencia entre la tensión y la compresión.
• 📏 Se describe cómo la carga aplicada a una probeta puede causar fracturas a 90 grados de la dirección de la carga.
• 🔨 El esfuerzo perpendicular a la carga se llama esfuerzo normal y es clave en el entendimiento de la fractura de materiales.
• ✂️ El esfuerzo de corte es paralelo a la carga y se produce cuando se fractura un material en un plano paralelo a la carga.
• 🔩 Se menciona un ejemplo de ensayo de corte con un remache, donde la falla puede ocurrir por tensión o presión de empuje.
• 📐 Se define el área de corte en inglés como 'shear area', y se relaciona con el cálculo del esfuerzo de corte.
• 📉 Se destaca la importancia de medir la carga máxima y el área de corte para determinar el esfuerzo de corte máximo.
• 🛠️ Se describen los diferentes tipos de ensayos de corte, incluyendo el ensayo de corte directo y el ensayo de doble corte.
• 🔍 Se enfatiza la necesidad de evitar la flexión del material durante el ensayo de corte para obtener mediciones precisas.
• 📝 Se sugiere registrar datos como el diámetro de la probeta, el área de la sección, la carga máxima y el esfuerzo de corte máximo en el informe del ensayo.
• 🔧 Se menciona que para el ensayo de torsión, que es la próxima sesión, la máquina requerida está descompuesta y se necesitaría reparar.

Q & A

¿Qué es una sesión de corte directo y cómo se realiza?

Una sesión de corte directo es una prueba de laboratorio donde se evalúa la resistencia de un material a fracturar bajo una carga aplicada perpendicularmente a la superficie del material. Se realiza colocando una probeta en un dispositivo y aplicando una carga constante hasta que se produce una fractura.

¿Cuál es la diferencia entre tensión y compresión en términos de carga aplicada?

La tensión se refiere a una carga aplicada perpendicularmente que tiende a estirar el material, mientras que la compresión es una carga aplicada en la misma dirección pero que presiona el material hacia adentro. En la sesión de corte directo, se evalúa la tensión.

¿Qué es un esfuerzo normal y cómo se relaciona con la carga aplicada?

El esfuerzo normal es el esfuerzo que se aplica perpendicular a la superficie del área donde se está realizando la prueba. Se calcula dividiendo la carga aplicada entre el área de la probeta a la que se le está aplicando la carga.

¿Qué se entiende por esfuerzo de corte y cómo se diferencia del esfuerzo normal?

El esfuerzo de corte es aquel que se aplica paralelo al área que se va a fracturar. Se diferencia del esfuerzo normal en que la carga se aplica en paralelo en lugar de perpendicular a la superficie del material.

¿Cómo se realiza un ensayo de corte directo y cuál es su objetivo?

Un ensayo de corte directo se realiza colocando una probeta en un aditamento, aplicando una carga y observando el punto de fractura. El objetivo es determinar la carga máxima que el material puede soportar antes de romperse, lo que se traduce en el esfuerzo de corte máximo.

¿Qué es el área de corte y cómo se relaciona con el cálculo del esfuerzo de corte?

El área de corte es la superficie a través de la cual se aplica la carga y se produce la fractura. Es crucial para el cálculo del esfuerzo de corte, ya que este se determina dividiendo la carga máxima por el área de corte.

¿Por qué es importante medir el diámetro de la probeta en un ensayo de corte directo?

El diámetro de la probeta es importante porque se utiliza para calcular el área de corte. Con un diámetro preciso, se puede determinar el área y, en consecuencia, el esfuerzo de corte máximo con mayor exactitud.

¿Qué sucede si la probeta en un ensayo de corte directo es más grande de lo recomendado?

Si la probeta es más grande de lo recomendado, puede ocurrir que el elemento se flexione antes de fracturarse, lo que afectaría los resultados del ensayo y no permitiría medir el esfuerzo de corte puro.

¿Cómo se calcula el esfuerzo máximo en un ensayo de corte directo?

El esfuerzo máximo en un ensayo de corte directo se calcula dividiendo la carga máxima aplicada antes de la fractura por el área de corte de la probeta.

¿Qué otros tipos de ensayos mecánicos se pueden realizar además del corte directo?

Además del ensayo de corte directo, se pueden realizar ensayos de tensión, compresión, torsión y flexión, entre otros. Cada ensayo evalúa diferentes propiedades mecánicas del material.

Outlines

00:00

🔬 Introducción a la sesión de corte directo

Se inicia la sesión 11 enfocándose en el corte directo. Se compara la tensión y la compresión, mostrando cómo la fractura ocurre a 90 grados respecto a la carga aplicada. Se introduce el concepto de esfuerzo normal y esfuerzo de corte, donde el esfuerzo normal es perpendicular a la carga y el esfuerzo de corte es paralelo a la superficie donde se produce la fractura. Se ejemplifica con un ensayo de un remache, explicando los diferentes modos de falla como la tensión, la presión de empuje y la fractura por corte.

05:01

📐 Ejemplos y ensayos de corte

Se presentan ejemplos de cargas y fracturas en estructuras, como un gancho de grúa y una placa con un punzón. Se describen los ensayos de corte, incluyendo el ensayo de corte directo y el ensayo de doble corte, y cómo se aplican las cargas para determinar el área de corte y el esfuerzo de corte. Se menciona la importancia de la selección de la probeta y el aparato utilizado para medir el esfuerzo, y se destaca la necesidad de evitar la flexión para obtener resultados precisos en el ensayo de corte directo.

10:03

🔧 Preparación para el ensayo de corte

Se detalla el proceso de preparación para realizar un ensayo de corte, incluyendo la selección de la probeta, el ensayo de material estructural de aluminio y el cálculo del área de la probeta. Se describe el montaje de la probeta en el aditamento de corte, la importancia de asegurar adecuadamente la probeta y el procedimiento para aplicar la carga y medir el desplazamiento hasta el punto de fractura.

15:05

⚙️ Proceso del ensayo de corte directo

Se narra el procedimiento para llevar a cabo el ensayo de corte directo, desde la colocación de la probeta en el aditamento hasta la aplicación de la carga. Se menciona la importancia de medir la carga máxima y el área inicial para calcular el esfuerzo de corte máximo. Se destaca la observación de la fractura y cómo se interpreta el resultado del ensayo.

20:27

📉 Análisis de resultados del ensayo de corte

Se analiza el resultado del ensayo de corte directo, obteniendo el esfuerzo máximo a partir de la carga máxima y el área de la probeta. Se calcula el esfuerzo de corte máximo en mega pascals y se discute la importancia de estos datos para evaluar la resistencia de materiales como el acero estructural. Se sugiere que en futuras sesiones se realizarán ensayos de torsión y se comparará con los datos actuales.

25:29

🔄 Preparación para el ensayo de torsión

Se menciona que la próxima sesión se centrará en el ensayo de torsión, destacando que la máquina utilizada para el ensayo de corte está descompuesta y que se necesitarán datos de otros ensayos para comparar. Se hace una llamada a la participación de los maestros para que realicen ensayos adicionales con materiales como el aluminio y se sugiere la posibilidad de incluir ensayos con otros materiales.

Keywords

💡Sesiones de corte directo

Se refiere a una parte específica de un ensayo de laboratorio donde se analiza la resistencia de un material a la fractura cuando se le aplica una carga de corte. En el video, esta es la sesión 11 y es clave para entender la diferencia entre la tensión y la compresión en las pruebas de materiales.

💡Tensión

Es una de las fuerzas aplicadas a un material que tiende a separarlo. En el script, se menciona que al aplicar una carga perpendicular a la probeta, se produce tensión, y se relaciona con la fractura a 90 grados de la carga aplicada.

💡Compresión

Compresión es la fuerza opuesta a la tensión, que se aplica en dirección opuesta y tiende a acortar el material. En el video, se contrasta con la tensión para explicar los diferentes tipos de esfuerzos a los que puede someterse un material.

💡Esfuerzo normal

Es el esfuerzo perpendicular a la superficie de un material. En el script, se describe cómo el esfuerzo normal se relaciona con la carga aplicada y cómo se manifiesta tanto en tensión como en compresión.

💡Esfuerzo de corte

Esfuerzo de corte se refiere a la carga aplicada paralelamente al área donde se produce la fractura. En el video, se discute cómo este tipo de esfuerzo se relaciona con la fractura de un remache y cómo se mide.

💡Área de corte

Área de corte es la superficie paralela a la cual se aplica la carga en un ensayo de corte. En el script, se menciona que el esfuerzo de corte se calcula dividiendo la carga por esta área.

💡Ensayos de laboratorio

Son pruebas realizadas para evaluar las propiedades mecánicas de los materiales. En el video, se describen varios ensayos, como el de corte directo y el de torsión, para determinar la resistencia y el comportamiento estructural de los materiales.

💡Esfuerzo máximo

Es la carga máxima que un material puede soportar antes de fracturarse. En el script, se calcula dividiendo la carga máxima por el área de corte para determinar el esfuerzo de corte máximo.

💡Módulo de corte

Aunque no se menciona directamente en el script, el módulo de corte es una propiedad que se podría determinar a través de ensayos de corte y es la relación entre el esfuerzo y el cambio de forma en el material. Se relaciona con la resistencia del material a la fractura por corte.

💡Flexión

Flexión es el cambio de forma de un material bajo la acción de una carga. En el video, se menciona que durante un ensayo de corte directo, el material puede experimentar flexión antes de fracturarse, lo cual es un aspecto importante a considerar en el análisis de los resultados.

Highlights

Introducción a la sesión 11 sobre corte directo y diferencia entre tensión y compresión.

Explicación de cómo la carga aplicada a una probeta puede causar fracturas en ángulos de 90 grados.

Definición de esfuerzo normal como carga perpendicular a la fractura en un material.

Descripción de los esfuerzos normales como tensión y compresión en relación con el área de carga.

Introducción a los esfuerzos de corte, donde la carga es paralela al área de fractura.

Ejemplo práctico de un ensayo de corte con una punta remachada y su posible falla por tensión.

Discusión sobre el fallo por presión de empuje y la diferencia con el corte por tensión.

Importancia del área de corte en la determinación del esfuerzo de corte.

Ejemplo de ensayo de corte en una grúa y la importancia de la placa y el punzón.

Métodos para realizar ensayos de corte, incluyendo el ensayo de doble corte y su aplicación.

Consideraciones sobre la flexión y la tensión en ensayos de corte y su impacto en los resultados.

Procedimiento para calcular el esfuerzo de corte máximo a partir de la carga máxima.

Descripción del ensayo de corte directo y su aplicación en la determinación del esfuerzo de corte.

Uso de diferentes aditamentos para ensayos de corte según el diámetro de la probeta.

Pasos para preparar y realizar un ensayo de corte directo, incluyendo la selección y preparación de la probeta.

Análisis de la fractura en una probeta y cómo se determina el punto de falla y el desplazamiento.

Cálculo del área de la probeta y el esfuerzo máximo en mega pascals tras una fractura.

Discusión sobre la importancia de los datos de otros ensayos para interpretar los resultados.

Planes para la próxima sesión, que incluirá el ensayo de torsión y su relevancia en la evaluación de materiales.

Transcripts

pues ahora vamos a entrar a la sesión 11

que es la sesión de corte directo

ya vimos tensión compresión que ahora

vamos a ver lejos

qué diferencia hay entre ir

por ejemplo de tensión en tensión y en

compresión

yo tengo una probeta a la cual yo lo

estoy aplicando una carga y las probetas

en fracturas

fractura de aquí

ésta está aquí está a 90 grados a 90

grados de donde estoy aplicando la cara

bueno

si yo estoy aquí aplicándole una carga

esto lo que se me va a fregar es a 90

grados que se va a fracturar a 90 grados

de la carga y yo le estoy aplicando

entonces a esa carga se le denomina se

podría hacer que es un esfuerzo

perpendicular

pero muchas veces conocemos también

cuando algo está 90 grados decimos

normal si yo tengo un eje aquí y este

eje horizontal y este eje vertical

el normal a este que está aquí elegido o

si éste está en un plano este de aquí es

normal al grano porque quiere el plano

que estamos aplicando a 90 grados el

color entonces este sería un plano

normal y como aquí estamos

fracturando la probeta en esfuerzo se

está desarrollando el esfuerzo aquí allí

se está desarrollando en una área

perpendicular a la carga decimos que la

carga normal entonces el esfuerzo de

tensión y compresión los conocen como

esfuerzos normales

el esfuerzo atención y el esfuerzo

conversión son esfuerzos normales porque

la carga está a 90 grados del área donde

se está llevando a cabo el esfuerzo

pero existen otros tipos de esfuerzos en

los cuales ahora la carga es paralela

paralela al área donde se está llevando

los esfuerzos al área que se va a

fracturar ya ese a eso

a ese tipo de carga verdad a ese tipo de

esfuerzo que es para el hielo del área

a la carga le denominamos esfuerzo de

cortes

cuando el área es paralela a la carga se

denominó un esfuerzo deporte un ejemplo

pudiera ser

una punta remachada yo aquí tengo una

punta

ya estamos re mañana y dejamos uno pero

si le ponemos un grabador

aquí está una placa

si yo

puede haber varios tipos de fallas la

primera vez que sea un super remache y

entonces

esta área es perpendicular entonces

puede fallar por tensión

claro que sería que porque menos área en

esta parte pero eso sería es tarea

normal no perpendicular hacer que sería

por tensión habría otra que el tema que

fuera empujar a ellos

y tú eres el remache empujaría enfocaría

empujar y se podía zafar y así se

quedarían entonces esto se llama por

presión de empuje

pero la que nos interesa la falla que

nos interesa es cuando el remache se

escapa cuando el remache se cortos de se

fractura y entonces en este caso si

estuviéramos así

lateralmente

está la placa aquí y aquí está el

remache desde hacer remachó está la

carta pues puede ser que el remache se

fracture y entonces aquí así me queda

esta área que está aquí es paralela

ya está de fiesta aquí le llaman a ese

que es el área de corte en inglés el

safe se les corte pues desde el área de

corte y el esfuerzo es otra cosa más que

la carga dividida entre el área del

corte de tal forma de que ser iguales en

este caso el esfuerzo es igual a la

carga entre el área para cualquier

atención o compresión en este caso igual

damas que como estarían diferente a

estas que están acá le vamos a terminar

con otra letra que es la letra está

pintado ser igual a la carga entre el

área de corte

ese sería el esfuerzo corta ya está

igual de sencillo

ok hay varios hay varios ejemplos

podemos ver por eso el gancho de una

grúa

la grúa

a la mejor aquí decir

así si le aplicamos una carga aquí pues

entonces sí

también puede tener estos valles deporte

sería aquí y aquí

también pudiera hacer que tuvieras una

placa

una placa

y en esa placa de williams un punzón

le aplicamos una carta y entonces se va

a cortar un bocado le va a ser un

agujero a la placa pues aquí se quedaría

en un sol y

contaría todo esto sí

la placa que harías

esta de aquí en el área del corte porque

esta área esta área es paralela a la

cara pues son diferentes diferentes

ejemplos ahora para hacer un ensayo de

corte pues existen varios aditamentos

como pudiera ser el ensayo del corte

directo de un área la cual está la

probeta y luego que aquí se empotra se

le aplican con un punto

le aplicamos la carne y se va por varios

lados

sería cortés pero hay uno que tiene el

doble corte porque si yo tuviera

juncker

aquí allí y luego que ponemos una

probeta

y lo que disponemos le encontramos

con esto de aquí está en contra de la

probeta

por medio de remates en tornillos

y lo hacía si ponemos un pulso

y aquí le aplicamos carga y entonces él

te va a romper

o sea la probeta quede bien

esta área y esta área que está aquí se

denomina área de corte y el esfuerzo

sería igual a la carga que estoy

aplicando aquí entre el área de corte

que sería 7 de sección circular

circulatoria y de cuadrada de 4

por qué

el área el área de corte en este caso

igual de cuadrada en cuatro meses

circular multiplicado por dos

qué es el dos áreas que están ahí

nosotros tenemos un aparato como éste

porque un aparato de vélez pero con

estéreo pudo sacar el esfuerzo

importante para la calma

porque nada más que aquí sucede una cosa

yo pudiera sacar allá en la máquina

podría tomar carga contra deformación de

cortes carga contra la información de

corte para poder graficar pero sucede

que una cosa muy importante

resulta ser que aquí por ejemplo es en

este de aquí

si yo pongo la probeta más grandes que

está la probeta el más grande

y aquí ha sido como estar ya está por

pronto si está muy alejado como en este

caso señorial y cuesta carga que a ti el

elemento se va a flexionar

este elemento se va a flexionar y luego

salida carga de corte y luego a ver una

zona donde se les caiga la carga

el área vamos a decir y es un ensayo de

tensión ya que ésta está aquí se debería

definir

de aquí hasta aquí estaría trabajando a

flexión

esta parte hasta aquí hasta

estaría trabajando a porte

y esta parte hasta aquí estaría

trabajando atención

entonces existen tres esfuerzos que

necesaria que decimos que es de corte y

existe entre el esfuerzo flexión corte

intención de tal forma de que yo no

podría graficar el esfuerzo de corte

puro con la información de corte puro

porque están tres esfuerzos ahí

en este caso para el ensayo de corte

directo lo único que vamos a hacer es

encontrar la carga máxima le voy a

aplicar leer hasta que se rompa y al

aplicar la carga máxima dividida entre

el área de corte voy a sacar nada más en

el fuerzo de corte

es todo lo que todo lo que podemos sacar

el esfuerzo de corte máximo es igual a

la carga máxima dividida

esto es lo único que podemos sacar

el esfuerzo deporte

hay otro que se llama esfuerzo del corte

puro que es el de torsión necesario de

torsión si existe un esfuerzo de corte

puro y si podemos graficar el esfuerzo

contra de forma solitaria importantes

y sacar el módulo así se acorte el

esfuerzo francia corte y otras y otras

propiedades

pero en este caso en este caso nada va a

sacar el esfuerzo máximo

que sería voy a poner la probeta acordé

abrigo carne hasta que se fractura y esa

carga divide entre el área y tan siento

entonces en pocas palabras pudiéramos

decir

siendo aquella tabla vamos a ver que la

tabla

podríamos decir

en esto de aquí

y yo tengo el ensayo material hacia

estructural aluminio lo que sea el

diámetro de la probeta el diámetro aquí

lo que sea tres octavos y luego el área

de la tela de la muestra que sería pide

cuadrada de 4 x 2 la carga máxima y el

esfuerzo deporte máximo es todo lo que

tendríamos aquí estamos en el sistema

internacional pudiera haber también en

el sistema

pues

inglés

o el sistema métrico

pero estamos en tema internacional esto

sería todo lo que vamos a llenar y esta

tablita viene en la página también así

como viene la de tensión la compresión

de la corte serie es todo lo único que

vamos a hacer es colocar la probeta en

un aditamento le aplicamos carga truena

la carga lo retiramos la probeta y este

y dividimos entre el área para que me dé

el esfuerzo máximo nada más es lo único

que podemos obtener de ahí

y entonces vamos a pasar

la probeta en este caso vamos a poner

una probeta de dominion que tenemos que

poner el diámetro el diámetro sería 9.45

milímetros en este caso 9.5

y lo vamos a poner en este dictamen este

aditamento es el que tenemos aquí

nosotros es el aditamento deporte en el

cual vamos a poner la probeta y después

ponemos este estamento y lo ponemos esta

parte de aquí

ok y posteriormente apretamos las

tuercas

le damos un llegue

y de todas

ya que esta llegue ahora si tenemos que

darle una buena apretada

y ahí está más o menos ya es

empotrado luego con este un sol que está

aquí así pero con este percusor luego

vamos a poner aquí así en esta parte y

lo vamos a poner la máquina para para

aplastar

vamos a

vamos a poner

el aditamento /

quinto pesados

luego

ahora

somos el mero centro

salvo por acá

ya está colocada la mente

ahora vamos a poner

el país lo hace sin

ahora nos vamos a ir

corte directo

el corte directo es el único que podemos

pues en este caso a los operadores

cavazos

la muestra y

metros

punto

me parece

a todo ahí vamos a poner el cabeza nico

por esta posición

más o menos

a 0

entre el aditamento

cuando llegue aún más

me importa que nadie

pero no lo es

nada

vamos a ver que aquí

en este caso ya estamos entrando a la

planta

y

ah

kilogramos

para que se oiga vamos a pasar el

aditamento para acá

vamos a pasar este estamento

con todo ahorita vamos a ver si quitamos

este

el aditamento

ah

y ahí estamos viendo ya la probeta

fractura

ok se ve dónde está el desplazamiento

los vamos a quitarle la

la probe vigorosos

hoy la vemos mejor vamos a hades

encontrar esto

estar un poquito de hombre

no estoy muy fuerte que darle vueltas

para qué

ya que aflojamos esto ahora si quitamos

esto y aquí vamos a sacarla con el mir

en esta probeta se rompió de aquí

y aquí le faltó un poquito porque

todavía tenía carga pero si leemos

ayudándolo aplicando la carga pues

también si hubiera si hubiera fracturado

la otra probeta

el otro pedazo de la probeta sería es

entonces ahí estaría más o menos es lo

que pasó es que está un poquito de

nivelado a lo mejor le dimos carga le

dimos carga mismos carga de repente este

trono y éste estuvo a punto de tronar

por eso la carga no bajó hasta cero

cuando si hubiéramos seguido la prueba

está a cero pues si hubiera quedado ahí

está pero ahí se ve se ve cómo está la

la fractura ok entonces este sería el de

el de corte directamente

tenemos la carga máxima del diámetro el

diámetro de 9.45 tendríamos el área

inicial en milímetros cuadrados y de la

carga máxima en youtube y luego el

esfuerzo máximo en mega pascal

ya que así esté vamos no es calculadora

mitad

i

en el cual este

y vamos a primera vez de sacar el área

que sería 91

9

y punto

cual 70.1 este es el área 70.1

milímetros cuadrados y la carga máxima

seria

3.250 por 9.8

de la igualdad 32 1880

en 1880 del 82

el área que vale 71

nos daría 455 455 455 mega pascal es ese

es el esfuerzo máximo que me aguante de

subir si hicieran un fondo de acero

estructural voy a ser yo ya sabremos

cuánto aguanta un 9 por roll uno de

latón o uno del hierro vaciada pero ese

es éste es el procedimiento que se

utiliza entonces seleccionamos la

probeta en este caso este aditamento

podemos hacerlo este es para este

diámetro de tres octavos pero estos se

pueden quitar y podemos poner otros que

tengan una ranura aquí con un diámetro

mayor o menor para que quepa la probeta

que son diferentes son diferentes

estamentos en este caso fue es la

probeta que estamos viendo

la próxima sesión vamos a ver el ensayo

de torsión en esa rotación es un ensayo

que la máquina que tenemos está

descompuesta esto es por lo pronto va a

ser curativo y

una pregunta

ahora el comentario para los maestros

nosotros estamos haciendo un

un ensayo pero debemos de tener

los datos de otros ensayos después de

las colas para que aquí está este

si no hacemos una puerta de aluminio

largo hacia vigo estructural por el que

ustedes quieran y luego ponen uno o dos

más también uno yo puse de aluminio y le

puedan poner él