mecanica

Propiedades mecánicas de los materiales

En ingeniería se necesita saber cómo responden los materiales sólidos a fuerzas externas como la tensión, la compresión, la torsión, la flexión o elcortante. Los materiales sólidos responden a dichas fuerzas con una deformación elástica (en la que el material vuelve a su tamaño y forma originales cuando se elimina la fuerza externa), una deformaciónpermanente o una fractura. Los efectos de una fuerza externa dependientes del tiempo son la plasto-deformación y la fatiga, que se definen más adelante.
La 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 recupera su longitud original si la fuerza no supera el límite elástico del material (véaseElasticidad). 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.
La compresión es una fuerza quetiende a causar una reducción de volumen. Cuando se somete un material a una fuerza de flexión, cortante o torsión, actúan simultáneamente fuerzas de tensión y de compresión. Por ejemplo, cuando seflexiona una varilla, uno de sus lados se estira y el otro se comprime.
La plasto-deformación es una deformación permanente gradual causada por una fuerza continua sobre un material. Los materialessometidos a altas temperaturas son especialmente vulnerables a esta deformación. La pérdida de presión gradual de las tuercas, la combadura de cables tendidos sobre distancias largas o la deformación de loscomponentes de máquinas y motores son ejemplos visibles de plasto-deformación. En muchos casos, esta deformación lenta cesa porque la fuerza que la produce desaparece a causa de la propia deformación.Cuando la plasto-deformación se prolonga durante mucho tiempo, el material termina fallando.
La fatiga puede definirse como una fractura progresiva. Se produce cuando una pieza mecánica está...