Modulo de elasticidad

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Módulo de elasticidad

Rocío Hermida Lorenzo

El módulo de elasticidad, también denominado módulo de Young, es un parámetro que se obtiene empíricamente a partir de un ensayo denominadoensayo a tracción.

En caso de que tengamos un material elástico lineal e isótropo, el módulo de Young calculado en el ensayo a tracción también resulta válido para los casos en que hayacompresión.

El ensayo a tracción estudia el comportamiento de un material sometido a un esfuerzo de tracción progresivamente creciente, ejercido por una maquina apropiada, hasta conseguir la rotura.El ensayo se efectúa sobre una probeta normalizada, marcada con trazos de referencia, para poder determinar las deformaciones en función de los esfuerzos. Los esfuerzos se definen como:

siendo P lacarga aplicada sobre la probeta, con un área transversal inicial A0. Mientras que las deformaciones las definimos como:

con [pic], siendo l la longitud correspondiente a una carga determinada yl0 la longitud inicial (sin carga).

A partir de los ensayos de tracción se obtienen las curvas tensión deformación de los distintos materiales. En dichas curvas se representan los valoresobtenidos de los alargamientos frente a los esfuerzos aplicados. Las curvas, en el caso de materiales dúctiles, suelen tomar un aspecto similar a este:

Se distinguen cuatro zonas:

• Zona 1:Deformación Elástica

• Zona 2: Fluencia

• Zona 3: Deformación Plástica

• Zona 4: Estricción

En nuestro estudio sobre el módulo elástico nos centraremos en la zona 1. En estazona, si se retirase la carga el material volvería a su longitud inicial. Además las tensiones son proporcionales a los alargamientos unitarios y esto se expresa con una ecuación analítica queconstituye la ley de Hooke:

donde σ representa la tensión normal, ε las deformaciones unitarias y E el módulo de elasticidad.

Por tanto, podemos definir el módulo de elasticidad como la pendiente de...
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