Propiedades mecánicas de los materiales

Materiales de Ingeniería – E. Donoso

Propiedades de los Materiales Intrínsicas (microestructura) Prop. Mecánicas de volumen Atributivas (comercialización) Costos

Prop. Físicas de volumenProp. de Producción

Prop. de Superficie

Prop. de estética

2. PROPIEDADES MECANICAS Ø Relacionadas con habilidad del material para soportar esfuerzos (cargas) Ø Cargas (Fuerzas) → Esfuerzos:tracción, compresión y torsión. Ø Esfuerzo aplicado → deformación Ø Deformación: elástica y plástica deformación: elástica plástica

tracción

torsión

compresión
6

Materiales de Ingeniería –E. Donoso

Ø Coeficiente de Poisson (ν) F z y ∆lx x εx = - ∆lx/lox εy = - ∆ly/loy εz = ∆lz/loz ν = - εx/εz = - ε y/εz ε ε Ø Módulo de corte o cizalle (G) F esfuerzo de corte: τ = F/Ao deformación decorte: γ = tg θ Módulo de corte, rigidez o cizalle: G = µ = τ/γ γ Ao θ ∆ly

∆lz F

Tensión-compresión a) elástico lineal (acero)

σ tensión pendiente E área Ue

ε E : módulo de elasticidad(Young) compresión U e = ∫ σ dε
0 ε

(energía elástica almacenada/unidad de vol)

7

Materiales de Ingeniería – E. Donoso

b) elástico no-lineal (goma)

σ área Ue ε

c) anelástico(plásticos)

σ

U c = Ñ σ d ε energía disipada/ciclo ∫ ε

Nominal: Ø Esfuerzo (tensión) Real Ø Deformación Real : :

σi = Fi/Ao [Pa] σi = Fi/Ai [Pa] εi = (li – lo)/lo = ∆l/lo [cm/cm ó %] εi = Ln (li/lo)[%]

Nominal:

En tensión, deformación real si no hay cambio de volumen (Ai li = Ao lo) σreal = σnominal (1 + ε) εreal = ln(1 + ε) válido sólo en el pto. de estricción

Curva real: Tensión real(σi = Fi/Ai) Curva Ing.: Tensión nominal (σi = Fi/Ao)

8

Materiales de Ingeniería – E. Donoso

Curva esfuerzo-deformación def. plástica no unif. Def. plástica unif.

def. elástica

ØRango elástico: σ = E ε ⇒ E: módulo de elasticidad o Young 4 4.5 x 10 MPa (Mg) ≤ E ≤ 40.7 x 104 MPa (W) Ø Rango plástico uniforme: σ = K δn Ø Límite elástico o plástico: σf Ø Resistencia máxima (a la...