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MATERIALES DE LA INGENIERIA
Las propiedades mecánicas de un material describen el modo en que este responde a la aplicación de una fuerza o carga. Solamente se pueden ejercer tres tipos de fuerzas mecánicas que afecten a los materiales: compresión, tensión y cizalla. En la figura se muestra la acción esas tres fuerzas:













Resistencia a la tracción y elongación de roturaLa resistencia a la tracción o tenacidad es el máximo esfuerzo que un material puede resistir antes de su rotura por estiramiento desde ambos extremos con temperatura, humedad y velocidad especificadas.
El ensayo de tracción de un material consiste en someter a una probeta normalizada a un esfuerzo axial de tracción creciente hasta que se produce la rotura de la probeta. Este ensayo mide laresistencia de un material a una fuerza estática o aplicada lentamente

Curva tensión-deformación
En el ensayo a la tracción se mide la deformación (alargamiento) de la probeta entre dos puntos fijos de la misma a medida que se incrementa la carga aplicada, y se representa gráficamente en función de la tensión (carga aplicada dividida por la sección de la probeta). En general, la curvatensión-deformación así obtenida presenta cuatro zonas diferenciadas:

Módulo de elasticidad
El módulo de elasticidad es la razón de esfuerzo a deformación o esfuerzo por unidad de deformación medido dentro de los límites de la deformación reversible. La medida en las tablas es el módulo de Young, que es la relación entre tensión (esfuerzo) y extensión (deformación)

Resistencia a la compresión
Laresistencia a la compresión es el máximo esfuerzo que un material rígido puede resistir bajo compresión longitudinal. No es necesario el esfuerzo en el punto de rotura, pero es de significación en materiales que quebrantan bajo una cierta carga. La unidad es fuerza por unidad de área de sección transversal inicial, expresada como Pa.



Ejemplos de materiales con las propiedades estudiadas:ACERO:
Es aquel material en el que el hierro es el elemento predominante, el contenido en carbono es, generalmente inferior al 2% y contiene además a otros elementos.
El límite superior del 2% en el contenido de carbono (C) es el límite que separa al acero de la fundición. En general, un aumento del contenido de carbono en el acero eleva su resistencia a la tracción, pero como contrapartidaincrementa su fragilidad en frío y hace que disminuya la tenacidad y la ductilidad.
Aplicaciones: Piezas de resistencia media de buena tenacidad, deformación en frío, embutición, plegado, herrajes, Ejes, elementos de maquinaria, piezas resistentes y tenaces, pernos, tornillos, herrajes.
Diagrama Tensión-Deformación
Resulta de la representación gráfica del ensayo de tracción, que consiste ensometer a una probeta de acero normalizada a un esfuerzo creciente de tracción según su eje hasta la rotura de la misma. El ensayo de tracción permite el cálculo de diversas propiedades mecánicas del acero.



Límite elástico y Resistencia a la tracción
El valor de la tensión última o resistencia a la tracción se calcula a partir de este ensayo, y se define como el cociente entre la carga máximaque ha provocado el fallo a rotura del material por tracción y la superficie de la sección transversal inicial de la probeta, mientras que el límite elástico marca el umbral que, una vez se ha superado, el material trabaja bajo un comportamiento plástico y deformaciones remanente.
Límite elástico mínimo y Resistencia a tracción (N/mm2)
Tipo
Espesor nominal de la pieza, t (mm)

t ≤ 40
40 < t≤ 80

Límite elástico, fy
Resistencia a tracción, fu
Límite elástico, fy
Resistencia a tracción, fu
S 235
235
360 < fu < 510
215
360 < fu < 510
S 275
275
430 < fu < 580
255
410 < fu < 560
S 355
355
490 < fu < 680
335
470 < fu < 630

Coeficiente de Poisson
El coeficiente de Poisson corresponde a la razón entre la elongación longitudinal y a la deformación transversal en...