Diseño y seleccion de materiales

._ Defina el concepto de las siguientes propiedades mecánicas.

1._ Rigidez:
En ingeniería, la rigidez es la capacidad de un elemento estructural para soportar esfuerzos sin adquirir grandes deformaciones y/o desplazamientos.
Los coeficientes de rigidez son magnitudes físicas que cuantifican la rigidez de un elemento resistente bajo diversas configuraciones de carga.Normalmente las rigideces se calculan como la razón entre una fuerza aplicada y el desplazamiento obtenido por la aplicación de esa fuerza.


2._ Ductilidad:
La ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales, como las aleaciones metálicas o materiales asfálticos, los cuales bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse, permitiendoobtener alambres o hilos de dicho material. A los materiales que presentan esta propiedad se les denomina dúctiles. Aunque los materiales dúctiles también pueden llegar a romperse bajo el esfuerzo adecuado, esta rotura sólo se produce tras producirse grandes deformaciones.
En el ámbito de la metalurgia se entiende por metal dúctil aquel que sufre grandes deformaciones antes de romperse, siendo el opuestoal metal frágil, que se rompe sin apenas deformación.
En un ensayo de tracción, los materiales dúctiles presentan una fase de fluencia caracterizada por una gran deformación sin apenas incremento de la carga.
Desde un punto de vista tecnológico, al margen de consideraciones económicas, el empleo de materiales dúctiles presenta ventajas:
En la fabricación: ya que son aptos para los métodosde fabricación por deformación plástica.
En el uso: presentan deformaciones notorias antes de romperse. Por el contrario, el mayor problema que presentan los materiales frágiles es que se rompen sin previo aviso, mientras que los materiales dúctiles sufren primero una acusada deformación, conservando aún una cierta reserva de resistencia, por lo que después será necesario que la fuerza aplicada sigaaumentando para que se provoque la rotura.
3._ Tenacidad
En ciencia de materiales, la tenacidad es la energía total que absorbe un material antes de alcanzar la rotura, por acumulación de dislocaciones.
Si se somete una probeta de sección constante a un ensayo de tracción cuasiestático la tenacidad puede medirse como:


Donde:
 es la tensión máxima del material
 es la deformaciónmáxima del material
 es la deformación de rotura del material
Por definición la tenacidad es siempre mayor que la resiliencia:


Dado que 
4._ Fatiga de materiales
Es aquel en el que la pieza está sometida a esfuerzos variables en magnitud y sentido, que se repiten con cierta frecuencia. Muchos de los materiales, sobre todo los que se utilizan en la construcción de máquinas oestructuras, están sometidos a esfuerzos variables que se repiten con frecuencia. Es el caso de los árboles de transmisión, los ejes, las ruedas, las bielas, los cojinetes, los muelles,... Cuando un material está sometido a esfuerzos que varían de magnitud y sentido continuamente, se rompe con cargas inferiores a las de rotura normal para un esfuerzo de tensión constante. Si a un material se le aplicantensiones repetitivas (cíclicas) de tracción, compresión, flexión, torsión, etc., comenzaremos por medir los valores de los esfuerzos a que están sometidas las piezas
– El valor máximo de la tensión a que esta sometida
– El valor mínimo de la tensión
– La diferencia entre el valor máximo y mínimo
El valor medio (σmed).
5._ Resistencia a la fluencia
Esfuerzo máximo necesario paraprovocar una determinada cantidad de fluencia en un período especifico. También se utiliza para describir el esfuerzo máximo que se puede generar en un material a temperatura constante bajo el cual la velocidad de fluencia disminuye con el tiempo. Sinónimo de límite de fluencia.
6._ Densidad:
La densidad  es una comparación de la densidad de una sustancia con la densidad de otra que se...