Propiedades mecanicas de los materiales

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Cristian Daniel Moreno Amaya
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TALLER
1) Elabore un cuadro donde explique los tipos de fuerzas que actúan sobre un material relacionando las ecuaciones que fundamentan el esfuerzo y la deformación producidos en cada caso.

* Tensión: es una fuerza que tira; por ejemplo, la fuerza que actúa sobre un cable que sostiene un peso. Bajo tensión, un material suele estirarse, y recuperasu longitud original si la fuerza no supera el límite elástico del material. Bajo tensiones mayores, el material no vuelve completamente a su situación original, y cuando la fuerza es aún mayor, se produce la ruptura del material.

* Compresión: es una fuerza que prensa, esto tiende a causar una reducción de volumen. Si el material es rígido la deformación será mínima, siempre q la fuerza nosupere sus límites; si esto pasa el material se doblaría y sobre él se produciría un esfuerzo de flexión. Si el material es plástico se produciría una deformación en la que los laterales se deformarían hacia los lados.

* Flexión: Es tipo de deformación que presenta un elemento estructural cuando es alargado en una dirección perpendicular a su eje longitudinal. El término "alargado" se aplicacuando una dimensión es dominante frente a las otras. Un caso típico son las vigas, las que están diseñadas para trabajar, principalmente, por flexión. Igualmente, el concepto de flexión se extiende a elementos estructurales superficiales como placas o láminas.

* Cizalladura: es el esfuerzo que soporta una pieza cuando sobre ella actúan fuerzas cortantes o paralelas a la superficie deactuación. En este tipo de fuerza también actúan simultáneamente tensión y compresión. Si esta fuerza no supera los límites de flexión y compresión del material este se deformará, si los supera la fuerza producirá un corte en este.

* Torsión: es un tipo de fuerza mediante la cual se produce un movimiento rotacional alrededor del eje longitudinal de un extremo del objeto respecto al otro

TablaN0 1.
Fuerza | Esfuerzo | Deformación |
Tensión | σ=FA0 Nm2F:Carga normal aplicadaA0:área de la sección transversal | ε=l-l0l0l:longitud finall0:longitud inicial |
Compresión | σ=FA0 Nm2F:Carga norma aplicadaA0:área de la sección transversal | ε=l-l0l0l:longitud finall0:longitud inicial |
Cizalladura | τ=FA0 Nm2F:Carga tangencial aplicadaA0:área de la sección transversal | γ=tanθθ:ángulode deformación |
torsión | τ=TA0 Nm2T:fuerza par aplicadaA0:área de la sección transversal | γ=tanφφ:ángulo de giro |

2) Definición de algunos conceptos básicos relacionados con las propiedades mecánicas de los materiales.

* Deformación elástica: modo de deformación reversible en la que el cuerpo recupera su forma original al retirar la fuerza que le provoca la deformación. En estetipo de deformación, el sólido, al variar su estado tensional y aumentar su energía interna en forma de energía potencial elástica, solo pasa por cambios termodinámicos reversibles.

* Deformación plástica: modo de deformación irreversible en la que el material no regresa a su forma original después de retirar la carga aplicada. Esto sucede porque, en la deformación plástica, el materialexperimenta cambios termodinámicos irreversibles al adquirir mayor energía potencial elástica.

Diagrama de tensión-deformación

* Módulo de elasticidad de Young: es un parámetro que caracteriza el grado de deformación de un material elástico en función de la magnitud de la carga aplicada. Se define mediante la ley de Hooke, y es la pendiente del segmento lineal correspondiente a ladeformación elástica en un diagrama de tensión-deformación.

E=σε

Donde →σ: es el esfuerzo
ε: es la deformación

* Resistencia o límite de fluencia: Es la tensión a la cual el material muestra una deformación plástica significativa. Este fenómeno tiene lugar en la zona de transición entre las deformaciones elásticas y plásticas y se caracteriza por un rápido incremento de...
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