Especifique una aleación de aluminio apropiada para una barra redonda de 10 mm de diámetro sometida a fuerza de tensión directa estática de 8.50 kN.
Respuestas
Respuesta:
El esfuerzo normal es la relación entre la fuerza y la sección normal
S = π d² / 4 = π (1 cm)² / 4 = 0,785 cm²
El esfuerzo es E = F / S = 32000 N / 0,785 cm² = 4074 N/cm²
Suele expresárselo en N/m² = Pa
E = 4074 N/cm² . (100 cm/m)² = 40,74 MPa (mega pascal)
Respuesta:
Sy = 216.44 MPa
Explicación:
Datos:
-Diámetro (D): 10mm
-Fuerza (F): 8.5kN
-Tipo de fuerza: Estática
Criterio de Diseño (se determina dependiendo si el material es dúctil o frágil y el tipo de carga, en este caso el aluminio es un material dúctil y la carga es estática) por lo tanto:
- σd: Sy/2. (donde Sy es la resistencia a la cedencia del material, que es lo que nos interesa para determinar el tipo de material).
Calculamos el esfuerzo máximo:
- σmax. : F/A ==> (8.5x10^3N) / ( π/4*(D)^2) ==> σmax. = 108.22 N/mm^2 = 108.22 MPa (Megapascales)
Igualamos el esfuerzo máximo y esfuerzo de criterio de diseño
- σmax. = σd ==> 108.22 MPa = Sy/2
Despejando Sy:
-Sy = 108.22 * 2 ==> Sy = 216.44 MPa
Con el valor de Resistencia a la cedencia (Sy) podemos buscar entre todas las aleaciones de alumnio el valor de 216.44 MPa y asi encontraremos el material.
*Nota si ningún material tiene el valor teórico que obtuvimos (216.44MPa) podemos usar un material con un valor inmediato mayor.