Kevin Gastelum:
Libro Mecanica vectorial para ingenieros Dinamica...: Libro Mecanica vectorial para ingenieros Dinamica Siga el link para descargar http://es.slideshare.net/kevingastelummeza/mecanica-...
jueves, 26 de mayo de 2016
miércoles, 25 de mayo de 2016
martes, 24 de mayo de 2016
PRUEBAS DE RESISTENCIA DEL CONCRETO
Resistencia a la compresión del
concreto
La manera actual para evaluar la
calidad del concreto, en términos de esfuerzo, es la prueba para la
determinación de la resistencia a la compresión en especímenes cilíndricos,
corazones o cubos de concreto (NMX-C-083-ONNCCE-2014).
La prueba consiste, básicamente,
en “comprimir” el espécimen hasta llevarlo a la máxima carga que puede soportar
y que se produzca la falla o fractura. De esta manera, conociendo la carga
máxima soportada y dividiendo éste dato entre el área del espécimen obtendremos
la resistencia del concreto, después se debe hacer una corrección dependiendo
del tipo y dimensiones del espécimen para conocer la resistencia real.
Algunas consideraciones:
- El área de contacto de la
aplicación de la carga en el espécimen debe ser plana para que la carga se
distribuya uniformemente.
- Si se utiliza mortero de azufre
para corregir la planicidad, se debe corroborar que la resistencia de dicho
azufre cumpla con lo establecido por la norma, así como el espesor de la capa
del cabeceo.
- La velocidad de la aplicación
de la carga debe apegarse a lo establecido en la norma, ya que una velocidad
lenta dará como resultado una resistencia menor y una velocidad rápida una
resistencia mayor, obteniendo resultados irreales.
- La veracidad de los resultados
es de suma importancia, por lo que la prensa de ensaye debe estar calibrada,
verificada y en buenas condiciones de uso.
El personal encargado de este
proceso debe estar consciente de la importancia de la prueba. No se trata de
aplastar cilindros o cubos nada más. Estamos evaluando un producto que se usará
para construir edificaciones donde van a vivir, trabajar o transitar personas,
una prueba mal ejecutada o inventar resultados puede acarrear dramáticas
consecuencias.
El articulo que observo fue
suministrado por la siguiente pagina, para
mayor información contacte la misma:
- Pagina: American Concrete Pumping Association
Isaac Newton
ISAAC
NEWTON
El físico y matemático británico
Isaac Newton es la figura culminante de la revolución científica de los siglos
XVI y XVII. Las investigaciones de Newton cubrieron un amplio abanico de
fenómenos: realizó estudios de óptica, mecánica, matemáticas e incluso
alquimia. En el terreno de la óptica, sus experimentos con el prisma le
permitieron demostrar que la luz blanca se compone de radiaciones de colores
cuya refractabilidad es distinta; sus teorías sobre la naturaleza de la luz,
que no estuvieron exentas de controversia y ocasionaron disputas con el
conocido científico Robert Hooke, permitieron fundamentar la óptica moderna.
Igualmente importante fue la aportación de Newton a las matemáticas. A partir
de las técnicas cartesianas para el trazado de tangentes, desarrolló un
algoritmo de cálculo diferencial aplicable a las curvas algebraicas. Pero sus
mayores logros tuvieron lugar en el campo de la física, en el que logró una
síntesis de la física terrestre y la mecánica celeste que mantendría su
vigencia hasta principios del siglo XX.
Isaac Newton nació
en las primeras horas del 25 de diciembre de 1642 (4 de enero de 1643, según el
calendario gregoriano), en la pequeña aldea de Woolsthorpe, en el condado de
Lincolnshire. Su padre, un pequeño terrateniente, acababa de fallecer a
comienzos de octubre, tras haber contraído matrimonio en abril del mismo año
con Hannah Ayscough, procedente de una familia en otro tiempo acomodada. En junio de 1661, Newton fue admitido en el Trinity College de
Cambridge, y se matriculó como fámulo, ganando su manutención a cambio de
servicios domésticos, pese a que su situación económica no parece que lo
exigiera así. Allí empezó a recibir una educación convencional en los
principios de la filosofía aristotélica (por aquel entonces, los centros que
destacaban en materia de estudios científicos se hallaban en Oxford y Londres),
pero en 1663 se despertó su interés por las cuestiones relativas a la
investigación experimental de la naturaleza, que estudió por su cuenta.
Fruto de esos esfuerzos
independientes fueron sus primeras notas acerca de lo que luego sería su
cálculo de fluxiones, estimuladas quizá por algunas de las clases del
matemático y teólogo Isaac Barrow; sin embargo, Newton hubo de ser examinado
por Barrow en 1664 al aspirar a una beca, y no consiguió entonces inspirarle
ninguna opinión especialmente favorable.
Al declararse en Londres la gran epidemia
de peste de 1665, Cambridge cerró sus puertas y Newton regresó a Woolsthorpe.
En marzo de 1666 se reincorporó al Trinity, que de nuevo interrumpió sus
actividades en junio al reaparecer la peste, y no reemprendió definitivamente
sus estudios hasta abril de 1667. En una carta publicada póstumamente, el
propio Newton describió los años de 1665 y 1666 como su época más fecunda de
invención, durante la cual pensaba en las matemáticas y en la filosofía mucho
más que en ningún otro tiempo desde entonces.
A su regreso definitivo a
Cambridge, Newton fue elegido miembro becario del Trinity College en octubre de
1667, y dos años más tarde sucedió a Barrow en su cátedra. Durante sus primeros
años de docencia no parece que las actividades lectivas supusieran ninguna
carga para él, ya que tanto la complejidad del tema como el sistema docente
tutorial favorecían el absentismo a las clases. En 1664 o 1665 había hallado la
famosa fórmula para el desarrollo de la potencia de un binomio con un exponente
cualquiera, entero o fraccionario, aunque no dio noticia escrita del
descubrimiento hasta 1676, en dos cartas dirigidas a Henry Oldenburg,
secretario de la Royal Society; el teorema lo publicó por vez primera en 1685
John Wallis, el más importante de los matemáticos ingleses inmediatamente
anteriores a Newton, reconociendo debidamente la prioridad de este último en el
hallazgo.
El primero en oponerse a sus
ideas en materia de óptica fue Robert Hooke, a quien la Royal Society encargó que
informara acerca de la teoría presentada por Newton. Hooke defendía una
concepción ondulatoria de la luz, frente a las ideas de Newton, precisadas en
una nueva comunicación de 1675 que hacían de la luz un fenómeno resultante de
la emisión de corpúsculos luminosos por parte de determinados cuerpos. La
acritud de la polémica determinó que Newton renunciara a publicar un tratado
que contuviera los resultados de sus investigaciones hasta después de la muerte
de Hooke y, en efecto, su Óptica no se publicó hasta 1704. La obra
máxima de Newton, Principios matemáticos de la
filosofía natural, vería la luz mucho antes.
Newton atravesó por una crisis
paranoica de la que se ha tratado de dar diversas explicaciones, entre las que
no ha faltado, desde luego, la consistente en atribuirla a la ruptura de su
relación con el joven Fatio, relación que, por otra parte, no parece que
llevara a Newton a traspasar las férreas barreras de su código moral puritano.
Los contemporáneos de Newton popularizaron la improbable explicación de su
trastorno como consecuencia de que algunos de sus manuscritos resultaran
destruidos en un incendio; más recientemente se ha hablado de una lenta y
progresiva intoxicación derivada de sus experimentos alquímicos con mercurio y
plomo. Por fin, no pueden olvidarse como causa plausible de la depresión las
dificultades que Newton encontró para conseguir un reconocimiento público más
allá del estricto ámbito de la ciencia, reconocimiento que su soberbia exigía y
cuya ausencia no podía interpretar sino como resultado de una conspiración de
la historia.
A fines de
1701, Newton fue elegido de nuevo miembro del parlamento como representante de
su universidad, pero poco después renunció definitivamente a su cátedra y a su
condición de fellow del Trinity College, confirmando así
un alejamiento de la actividad científica que se remontaba, de hecho, a su
llegada a Londres. En 1703, tras la muerte de Hooke y cuando el final de la
reacuñación había convertido la dirección de la Casa de la Moneda en una
tranquila sinecura, Newton fue elegido presidente de la Royal Society, cargo
que conservó hasta su muerte. En 1705 se le otorgó el título de sir.
Pese
a su hipocondría, alimentada desde la infancia por su condición de niño
prematuro, Newton gozó de buena salud hasta los últimos años de su vida; a
principios de 1722 una afección renal lo tuvo seriamente enfermo durante varios
meses, y en 1724 se produjo un nuevo cólico nefrítico. En los primeros días de
marzo de 1727, el alojamiento de otro cálculo en la vejiga marcó el comienzo de
su agonía: Newton murió en la madrugada del 20 de marzo, tras haberse negado a
recibir los auxilios finales de la Iglesia, consecuente con su aborrecimiento
del dogma de la Trinidad.
viernes, 20 de mayo de 2016
Henry Bessemer
Bessemer,
Sir Henry (1813-1898) Inventor
británico, nacido en Charlton, Hertfordshire, y autodidacta, en gran medida.
Fue un inventor prolífico, pero se le conoce sobre todo por sus innovaciones en
la siderurgia que elevaron enormemente la producción anual de acero en
Inglaterra, consiguiendo un acero de gran calidad, disponible a un costo muy
reducido.
El convertidor de Bessemer
permitió la obtención de acero barato y, con él, la construcción de obras de
ingeniería asombrosas para la época.
A los 20 años, Bessemer
diseñó un procedimiento que evitaba las falsificaciones de los sellos impresos
en los documentos oficiales que fue adoptado por la Casa del Timbre.
Patentó más de 117 inventos:
entre ellos, un dispositivo para la obtención de caracteres tipográficos, un
nuevo tipo de proyectil, frenos para ferrocarriles, máquinas para la industria
del vidrio.
Diseñó una máquina para la
fabricación de polvo de bronce destinado al revestimiento de superficies con
efectos de oro, que invadió el mercado y fue empleado en toda Inglaterra para
la decoración.
Anunció los detalles del
método. Los industriales siderúrgicos invirtieron fortunas en altos hornos para
manufacturar acero por el nuevo sistema, pero el producto resultó de ínfima
calidad y Bessemer perdió prestigio y credibilidad.
Volvió a los experimentos
para perfeccionar su método. Como ya no creían en él, instaló sus propias
acerías en Sheffield, Inglaterra. Importó mineral sin fósforo de Suecia y
vendió acero de alta calidad a un costo muy inferior al de sus competidores.
Durante más de dos mil años,
el hombre había utilizado el hierro como el metal común más duro y resistente
que conocía. Se obtenía calentando mineral de hierro con coque y caliza. El
producto resultante contenía gran cantidad de carbono (del coque) y recibía el
nombre de «hierro fundido» o «fundición». Era barato y duro, pero también
quebradizo; bastaba un golpe fuerte para partirlo.
El carbono era posible
eliminarlo del hierro fundido a base de mezclarlo con más mineral de hierro. El
oxígeno del mineral se combinaba con el carbono del hierro fundido y formaba
monóxido de carbono gaseoso, que se desprendía en burbujas y ardía. Atrás
quedaba el hierro casi puro, procedente del mineral y del hierro fundido: es lo
que se llamaba «hierro forjado» o «hierro pudelado». Esta forma del hierro era
resistente y aguantaba golpes fuertes sin partirse. Pero era bastante blando y
además caro.
El acero podía hacerse más
fuerte que el arrabio y más duro que el hierro forjado, combinando así las
virtudes de ambos. Antes de Bessemer, había que convertir primero el arrabio en
hierro forjado y añadir después los ingredientes precisos para conseguir el
acero. Si el hierro forjado era ya caro, el acero lo era el doble. Metal
bastante escaso, se utilizaba principalmente para fabricar espadas.
La tarea que se propuso
Bessemer fue la de eliminar el carbono del arrabio a precios moderados. Pensó
que el modo más barato y fácil de añadir oxígeno al hierro fundido para quemar
el carbono era utilizar un chorro de aire en lugar de añadir mineral de hierro.
Bessemer empezó a
experimentar y no tardó en demostrar que el chorro de aire cumplía su
propósito. El aire quemaba el carbono y la mayor parte de las demás impurezas,
y el calor de la combustión aumentaba la temperatura del hierro. Controlando el
chorro de aire, Bessemer consiguió fabricar acero a un coste bastante inferior
al de los anteriores métodos.
En 1856 anunció los detalles
del método. Los industriales siderúrgicos estaban entusiasmados e invirtieron fortunas
en «hornos altos» para manufacturar acero por el nuevo sistema. Imaginaos su
horror cuando descubrieron que el producto era de ínfima calidad; Bessemer,
acusado de haberles tomado el pelo, volvió a los experimentos.
Resultó que en este método
no se podía utilizar mineral que contuviera fósforo; el fósforo quedaba en el
producto final y hacía que el hierro fuese quebradizo. Y había dado la
casualidad de que Bessemer utilizara mineral de hierro libre de fósforo en sus
experimentos.
Anunció este hallazgo, pero
los industriales no prestaban ya oídos: estaban hasta la coronilla de los
hornos de Bessemer. Así que éste pidió dinero prestado e instaló sus propias
acerías en Sheffield, Inglaterra, en 1860. Importó mineral sin fósforo de
Suecia y comenzó a vender acero de alta calidad a 100 dólares menos la tonelada
que ninguno de sus competidores. Aquello acabó con toda reticencia.
Hacia 1870 se hallaron
métodos de resolver el problema del fósforo, lo cual permitió aprovechar los
vastísimos recursos norteamericanos de mineral de hierro. Bessemer fue
ennoblecido en 1879 y murió en Londres, rico y famoso, en 1898.
El acero barato permitió
construir obras de ingeniería que hasta entonces no se habían podido ni soñar.
Las vigas de acero se podían utilizar ahora como esqueletos para sostener
cualquier cosa imaginable. Los ferrocarriles comenzaron a recorrer continentes
enteros sobre carriles de acero y grandes navíos de acero empezaron a surcar
los océanos. Los puentes colgantes salvaban ríos, los rascacielos iniciaron su
escalada a las alturas, los tractores eran ahora más fuertes, y no tardaron en
aparecer los automóviles con bastidores de acero. Y en el mundo de la guerra
empezaron a tronar cañones más potentes que ponían a prueba nuevos blindajes,
más resistentes.
http://historiaybiografias.com/bessemer/
Convertidor
de Bessemer.
Este aparato lo que hace es
convertir el arrabio (lo que obtenemos al reducir el mineral de hierro, tiene
un alto porcentaje de carbono) ya procesado,.
Su funcionamiento consiste
en una caldera forrada de acero en cuyo interior se encuentra un revestimiento
de un material refractario (tiene una gran resistencia al calor y al fuego). La
parte superior está abierta, mientras que la parte de abajo es redonda y se
mueve gracias a un eje horizontal. Tiene dos agujeros a través de los cuales
introducen el aire.
Se sitúa sobre dos soportes,
que hacen que la caldera se pueda mover y girarse, para introducir la función y
posteriormente colar el acero.
Para cargar el convertidor,
se lo inclina, y luego se vierte el arrabio derretido por la abertura que se
halla en la parte superior. A continuación, se suelta el aire, el cual pasa a
través de la masa de hierro derretido. Sólo cuando la corriente de aire alcanza
su máxima intensidad, se vuelve a poner el convertidor en posición vertical. De
otro modo, el metal derretido taparía los agujeros del fondo, evitando que el
aire entrara en el horno.
Cuando éste se encuentra en
pleno funcionamiento, lanza al aire chispas brillantes, un denso humo de color
pardo, y llamas de color rojo oscuro. Después de algunos minutos, las llamas
crecen y se tornan más brillantes, lo cual indica que se está quemando el
carbono. Al cabo de unos 15 minutos, las llamas desaparecen con rapidez, y
todas las impurezas quedan eliminadas.
Luego, se vuelve a inclinar
el convertidor y se cierra el paso del aire. Esta acción debe efectuarse en el
momento preciso. Si se procede prematuramente, quedan algunas impurezas en el
metal, y si, por el contrario, se retarda la operación, se quema el metal,
quedando inutilizado. A continuación se añaden los elementos necesarios, tales
como carbono y manganeso, y se obtiene así el producto final.
Módulo
de elasticidad
Donde S es la sección del
hilo S=pi r2, y Y es una constante de proporcionalidad característica de cada
material que se denomina módulo de elasticidad o módulo de Young.
|
Metal
|
Módulo
de Young, Y·1010 N/m2
|
|
Cobre
estirado en frío
|
12.7
|
|
Cobre,
fundición
|
8.2
|
|
Cobre
laminado
|
10.8
|
|
Aluminio
|
6.3-7.0
|
|
Acero
al carbono
|
19.5-20.5
|
|
Acero
aleado
|
20.6
|
|
Acero,
fundición
|
17.0
|
|
Cinc
laminado
|
8.2
|
|
Latón
estirado en frío
|
8.9-9.7
|
|
Latón
naval laminado
|
9.8
|
|
Bronce
de aluminio
|
10.3
|
|
Titanio
|
11.6
|
|
Níquel
|
20.4
|
|
Plata
|
8.27
|
Koshkin N. I., Shirkévich M. G.. Manual de Física Elemental.
Editorial Mir 1975.
|
|
Representando el esfuerzo
en función de la deformación unitaria para un metal obtenemos una curva
característica semejante a la que se muestra en la figura.
Durante la primera parte
de la curva, el esfuerzo es proporcional a la deformación unitaria, estamos
en la región elástica. Cuando se disminuye el esfuerzo, el material vuelve a
su longitud inicial. La línea recta termina en un punto denominado límite
elástico.
|
Si se sigue aumentando el
esfuerzo la deformación unitaria aumenta rápidamente, pero al reducir el
esfuerzo, el material no recobra su longitud inicial. La longitud que
corresponde a un esfuerzo nulo es ahora mayor que la inicial L0, y se dice que el
material ha adquirido una deformación permanente.
El material se deforma hasta
un máximo, denominado punto de ruptura. Entre el límite de la deformación
elástica y el punto de ruptura tiene lugar la deformación plástica.
Si entre el límite de la
región elástica y el punto de ruptura tiene lugar una gran deformación plástica
el material se denomina dúctil. Sin embargo, si la ruptura ocurre poco después
del límite elástico el material se denomina frágil.
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/solido/din_rotacion/alargamiento/alargamiento.htm#Fundamentos
físicos
Limite elástico y plástico
El límite elástico, también
denominado límite de elasticidad, es la tensión máxima que un material elástico
puede soportar sin sufrir deformaciones permanentes. Si se aplican tensiones
superiores a este límite, el material experimenta deformaciones permanentes y
no recupera su forma original al retirar las cargas. En general, un material
sometido a tensiones inferiores a su límite de elasticidad es deformado
temporalmente de acuerdo con la ley de Hooke.
Los materiales sometidos a
tensiones superiores a su límite de elasticidad tienen un comportamiento
plástico.
Si las tensiones ejercidas
continúan aumentando el material alcanza su punto de fractura. El límite
elástico marca, por tanto, el paso del campo elástico a la zona de fluencia.
Más formalmente, esto comporta que en una situación de tensión uní axial, el
límite elástico es la tensión admisible a partir de la cual se entra en la superficie
de fluencia del material.
Zona elástica: en esta zona
las deformaciones se reparten a lo largo de la probeta, son de pequeña magnitud
y, si se retirara la carga aplicada, la probeta recupera su forma inicial. El
coeficiente de proporcionalidad entre la tensión y la deformación se denomina
módulo de elasticidad o de Young y es característico del material.
Fluencia o cedencia. Es la
deformación brusca de la probeta sin incremento de la carga aplicada. El
fenómeno de fluencia se da cuando las impurezas o los elementos de aleación
bloquean las dislocaciones de la red cristalina impidiendo su deslizamiento,
mecanismo mediante el cual el material se deforma plásticamente. Alcanzado el
límite de fluencia se logra liberar las dislocaciones produciéndose la deformación
bruscamente.
Método
de Cross
El método de Cross es un
método de aproximaciones sucesivas, que no significa que sea aproximado. Quiere
decir que el grado de precisión en el cálculo puede ser tan elevado como lo
desee el calculista. El método permite seguir paso a paso el proceso de distribución
de momentos en la estructura, dando un sentido físico muy claro a las
operaciones matemáticas que se realizan.
Una viga
empotrada-empotrada, está sometida a un sistema de acciones. En ella se pueden
considerar tres tramos. Los tramos primero y último, de acuerdo con el
convenio, tienen flexión negativa, mientras que el tramo intermedio presenta
flexión positiva. Los momentos flectores MA y MB en los apoyos serán negativos,
así como los momentos del tramo intermedio son positivos. Por el principio de
acción y reacción, la viga ejerce sobre los apoyos unos momentos y los apoyos
sobre las vigas otros, que serán iguales y de sentido contrario. A estos
momentos se les llama pares de empotramiento. Por tanto, los pares de
empotramiento son las acciones que ejercen los apoyos sobre la pieza. Estos
pares de empotramiento tienen el mismo valor absoluto que los momentos
flectores MA y MB. Tomando el convenio de signos, el par en el apoyo A es
positivo, mientras que el par en B es negativo. Como los momentos flectores en
los apoyos son de signo negativo, para pasar de momentos flectores a pares de
Bases del método de Cross 3 empotramiento basta cambiar de signo al de la
izquierda y mantener el signo al de la derecha. De igual modo se opera para
pasar de pares de empotramiento a momentos flectores. En las piezas verticales
se actúa de la misma forma. Como no hay establecido un signo de flexión, se
define uno. Para pasar de pares de empotramiento a momentos flectores, o a la
inversa, se cambia de signo al valor de un extremo
Suscribirse a:
Comentarios (Atom)