Propiedades de los materiales

Introducción

Desde la antigüedad han existido personas que se han dedicado al estudio de los materiales, principalmente de aquellos utilizados en construcciones. Gracias a estos estudios se han obtenido una serie de propiedades valga la redundancia propia de cada material, así como una serie de métodos que nos simplifican los cálculos y nos permiten trabajar de una manera mas precisa con lagran variedad de materiales que tenemos disponibles.

Las propiedades de los materiales no son mas que una serie de cualidades que se deben conocer, para así poder entender un poco mejor como se comporta determinado material antes ciertas situaciones. Estas no nos dicen todo acerca del material pero si nos ayudan a hacer un mejor manejo de los mismos.

Entre las principales propiedades están:Resiliencia

Ductilidad

Maleabilidad

Dureza

Tenacidad

El método energético es un método de cálculo de estructuras, en que al ocurrir una deformación, se efectúa un trabajo (similar a un resorte), por lo que es posible realizar el cálculo de deformaciones, en base al trabajo realizado por la deformación.

También existe la llamada deformación plana lacual sucede cuando las componentes de los desplazamientos en un cuerpo, toman la forma: u = u (x, y) ; v= v (x, y) ; w = 0

No existe una definición bien exacta de vibración, sin embargo, se pueden considerar como vibraciones, las variaciones periódicas temporales de diferentes magnitudes.

1-Propiedades de los materiales

1.1 Resiliencia

En ingeniería, la resiliencia es una magnitud quecuantifica la cantidad de energía por unidad de volumen que almacena un material al deformarse elásticamente debido a una tensión aplicada. En términos simples es la capacidad de memoria de un material para recuperarse de una deformación, producto de una presión externa.

Relación entre resiliencia y tenacidad

Se diferencia de la tenacidad en que ésta cuantifica la cantidad de energíaalmacenada por el material antes de romperse, mientas que la resiliencia tan sólo da cuenta de la energía almacenada durante la deformación elástica. La relación entre resiliencia y tenacidad es generalmente monótona creciente, es decir, cuando un material presenta mayor resiliencia que otro, generalmente presenta mayor tenacidad. Sin embargo, dicha relación no es lineal.
La tenacidad corresponde alárea bajo la curva de un ensayo de tracción entre la deformación nula y la deformación correspondiente al límite de rotura (resistencia última a la tracción). La resiliencia es la capacidad de almacenar energía en el periodo elástico, y corresponde al área bajo la curva del ensayo de tracción entre la deformación nula y el límite de fluencia.

Medición de la resiliencia de un material

Lacuantificación de la resiliencia de un material se determina mediante ensayo por el método Izod o el péndulo de Charpy, resultando un valor indicativo de la fragilidad o la resistencia a los choques del material ensayado. Un elevado grado de resiliencia es característico de los aceros austeníticos, aceros con alto contenido de austenita. En aceros al carbono, los aceros suaves (con menor contenidoporcentual de carbono), tienen una mayor resiliencia que los aceros duros. Puede ser calculada por medio de la ecuación:
[pic]
Donde σy es la tensión de fluencia o límite elástico, y ε es la deformación correspondiente a dicho límite elástico.

Unidades

En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en julios por metro cúbico (J/m3).Entre los materiales conocidos más resilentes se encuentra laseda de araña (4.500 kJ/m3), el tendón (2.800) o el cuerno de mamíferos (1.800). El acero en cables presenta un resiliencia elevada (900 kJ/m3). La madera tiene resiliencias distintas según el signo de la tensión y su orientación respecto a la dirección de las fibras, y los valores de su tenacidad pueden ser muy superiores en algunos casos.

1.2 Ductilidad

La ductilidad es una propiedad...