Materiales de Ingeniería Química

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A continuación se encuentran una serie de ejercicios de propiedades mecánicas, el día viernes vamos a resolver ejercicios similares y más aplicados.

Propiedades Mecánicas de los materiales

1. Cuando se aplica una carga tensil sobre una barra de 1,5 cm de cobre, el diámetro es reducido a 1,498 cm. Determine la carga aplicada si el módulo de elasticidad es de 124,8 GPa y la relación de Poisson es de 0,36.

2. Los datos presentados en la tabla 1 fueron recolectados de una probeta de 0,505 pulg de diámetro de una aleación de cobre (longitud inicial = 2,0 pulg). Después de la fractura la longitud es 3,014 pulg y el diámetro es 0,374 pulg. Grafique los datos y calcule:

a) El esfuerzo de cedencia a 0,2% de deformación, b) El esfuerzo tensil, c) El módulo de elasticidad, d) La ductilidad como el % de elongación, e) El esfuerzo de ingeniería y real en la fractura, f) El módulo de resilencia

3. Una barra de titanio de 0,4 pulg de diámetro y 12 pulg de longitud posee un límite elástico de 50000 psi, un módulo de elasticidad de 16 *10⁶ psi, y una relación de Poisson (Ec. 1) de 0,30. Determine la longitud y el diámetro de la barra cuando se aplica una carga de 500 lb.

4. Una medida de dureza Brinell, usando un indentador de 10 mm de diámetro y una carga de 500 kg produce una indentación de 4,5 mm sobre una placa de aluminio. Determine el número de dureza Brinell (Ec. 2). ¿Podría ud. calcular la resistencia tensil aproximada del material? Explique

5. Los datos que se muestran en la fig. 1 fueron obtenidos de ensayos de impacto realizados sobre cuatro aceros, cada uno de los cuales posee un contenido de Mn diferente. Determine (a) la temperatura de transición (definida como la media de la energía absorbida en las regiones dúctil y frágil). Grafique la temperatura de transición vs. contenido de Mn y discuta el efecto del Mn sobre la tenacidad del acero. ¿Cuál es la cantidad mínima de Mn permitido en el acero si una parte es usada a 0°C?

6. Una probeta de acero de 6 pulg de longitud y 0,25 pulg de diámetro rota continuamente y es diseñada para que la fractura nunca ocurra. Asumiendo que los máximos esfuerzos tensiles y compresivos son iguales, determine la máxima carga que puede ser aplicada sobre la pieza. Nota: El esfuerzo se calcula a través de la ecuación 3.

7. Los datos presentados en la tabla 2 fueron obtenidos de una prueba de escurrimiento para un espécimen con una longitud inicial de 2 pulg. y un diámetro inicial de 0,6 pulg. El esfuerzo inicial aplicado al material es de 10000 psi. El diámetro del espécimen después de la fractura de de 0,52 pulg. Determine (a) el periodo de tiempo durante el cual ocurre el escurrimiento lineal, (b) la velocidad de escurrimiento en (pulg/pulg)/h.

8. Una barra de una aleación Fe-Cr-Ni de 1 pulg de diámetro es sujeta a una carga de 2500 lbf. ¿Durante cuantos días la barra permanecerá sin fracturarse a 980°C?. (1 pto)

9. Una barra de una fundición dúctil de acero de 1 pulg * 2 pulg debe operar por 9 años a 650°C. ¿Cuál es la máxima carga que puede ser aplicada?

Figuras y graficos para resolver los ejercicios

Ejercicios propiedades mecánicas