Ciencia de materiales

CUESTIONARIO CIENCIA DE MATERIALES
1.- DIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACIÓN INGENIERIL

El Diagrama Esfuerzo-Deformación Ingenieril es una herramienta muy útil para determinar muchas de las características mecánicas de los materiales. Este diagrama se obtiene al someter un material a un Ensayo de Tensión Uniaxial. El material a ensayar debe presentarse en una configuración apropiada a la que se llamaEspécimen o probeta de tensión uniaxial. El siguiente es un diagrama típico de Escuerzo-Deformación para un material elástico lineal que presenta un comportamiento plástico después del elástico, relacionado con la ductilidad del material.

Del diagrama Esfuerzo-Deformación Ingenieril se pueden obtener las siguientes propiedades de los materiales: Módulo elástico o de Young (E), Esfuerzo deCedencia (sY), la resistencia a la Tensión o esfuerzo último (sU), la deformación máxima (emax), la resiliencia (área bajo la curva de la región elástica), Tenacidad (área bajo la curva del diagrama total), etc.
2.- Un modulo elástico es un tipo de constante elástica que relaciona una medida relacionada con la tensión y una medida relacionada con la deformación.
Los materiales elásticos isótroposquedan caraterizados por un módulo elástico y un coeficiente elástico (o razón entre dos deformaciones). Es decir, conocido el valor de uno de los módulos elásticos y del coeficiente de Poisson se pueden determinar los otros módulos elásticos. Los materiales ortotrópos o anisótropos requieren un número de constantes elásticas mayor.
Las constantes elásticas que reciben el nombre de módulo elásticoson las siguientes:
* Módulo de Young. Se le designa por . Está asociado directamente con los cambios de longitud que experimenta un cable, un alambre, una varilla, etc. cuando está sometido a la acción de esfuerzos de tracción o de compresión. Por esa razón se le llama también módulo elástico longitudinal.
* Módulo de compresibilidad. Se le designa por . Está asociado con los cambios devolumen que experimenta un material bajo la acción de esfuerzos (generalmente compresores) que actúan perpendicularmente a su superficie. No implica cambio de forma, tan solo de volumen.
* Módulo elástico tranversal. Se le designa por . Está asociado con el cambio de forma que experimenta un material bajo la acción de esfuerzos cortantes. No implica cambios de volumen, tan solo de forma.También se le llama módulo elástico tangencial y módulo elástico cortante
En el Sistema Internacional de Unidades, los módulos se expresan en newtons/metro cuadrado (N/m2) y el coeficiente es adimensional.
Los módulos de elasticidad representan el grado de
rigidez de un material y es el resultado de dividir su
esfuerzo unitario entre su deformación unitaria
correspondiente.
3.- Se denominadeformación elástica aquella que desaparece al retirar la fuerza que la provoca.
Comúnmente se entiende por materiales elásticos, aquellos que sufren grandes elongaciones cuando se les aplica una fuerza, es el caso por ejemlo de la goma elástica que puede estirarse sin dificultad recuperando su longitud original una vez que desaparece la carga.
Este comportamiento, sin embargo, no es exclusivo deestos materiales, de modo que los metales y aleaciones de aplicación técnica, piedras, hormigones y maderas empleados en constucción y en general cualquier material presenta este comportamiento hasta un cierto valor de la fuerza aplicada; si bien en los casos apuntados las deformaciones son pequeñas, al retirar la carga desaparecen.
Al valor máximo de la fuerza aplicada para el que la deformación eselástica se le denomina límite elástico y es de gran importancia en el diseño mecánico, ya que en la mayoría de aplicaciones es éste y no el de la rotura, el que se adopta como límite de servicio, pues una vez superado aparecen deformaciones plásticas (remanentes tras retirar la carga) de mayor magnitud que las elásticas comprometiendo la funcionalidad de los elementos mecánicos.
4.- La...