Propiedades Mecanicas de los Materiales 15 3

Propiedades Mecánicas
de los Materiales

Materiales

Cuatrimestre 15-3

De acuerdo a las Leyes de Newton:
A toda acción corresponde una reacción, de manera que cuando se aplica una

fuerza externa a un cuerpo sólido y este permanece estático, se produce una
reacción interna que equilibra la fuerza externa
La magnitud de la reacción interna es el esfuerzo y la consecuencia inmediata
de laexistencia de un esfuerzo es la deformación

Cuatrimestre 15 - 3
Materiales

Efecto de una fuerza sobre un sólido.

Cuatrimestre 15 - 3
Materiales

 La fuerza interna de reacción afecta los enlaces que mantienen unidas a
las partículas del sólido, produciendo fuerzas entre ellos.
 La magnitud de la reacción en cada enlace depende de la magnitud de la
fuerza aplicada y de la cantidad de partículas queresisten la acción de
esa fuerza.
 La cantidad de enlaces que soporta tal fuerza esta directamente
relacionada con el área transversal a la dirección en que actúa la fuerza.
 La magnitud del efecto es directamente proporcional a F e inversamente
proporcional a A

Cuatrimestre 15 - 3
Materiales

La resistencia de materiales:

 Se ocupa del estudio de los efectos causados por la acción decargas
externas que actúan sobre un sistema deformable.
 Analiza las fuerzas internas inducidas en sus diferentes componentes.
 Calcula las deformaciones correspondientes y las relaciones que existen
entre la acción de las cargas externas y las fuerzas internas inducidas.
 En base al análisis, toma decisiones acerca de los materiales a usar, del
tamaño y forma correcta de las piezas que componen unsistema dado, o
bien, concluye si una pieza es capaz de resistir un sistema de cargas
propuesto.
Cuatrimestre 15 - 3
Materiales

El esfuerzo es la magnitud de la reacción interna producida en un sólido bajo
la acción de una carga externa
(Las fuerzas internas que resisten la carga externa se denominan esfuerzo o
stress)

F

A0
 : esfuerzo normal (la carga actúa perpendicular al área)
F :fuerza interna
A : área de la sección sobre la que actúa la fuerza.

Cuatrimestre 15 - 3
Materiales

Así, la Resistencia de Materiales tiene las tareas de evaluar la magnitud de
los esfuerzos y las deformaciones producidas y determinar si el metal tiene la
suficiente resistencia para soportar esas fuerzas sin deformarse
excesivamente o llegar a la fractura

Cuatrimestre 15 - 3
Materiales

Losaviones, usan aleaciones de
aluminio y materiales compuestos
reforzados con fibra de carbono.

Los materiales que se usan en los equipos
deportivos deben ser ligeros, rígidos,
tenaces y deben resistir impactos.

Cuatrimestre 15 - 3
Materiales

Suposiciones en resistencia de materiales
Material continuo: Es aquel que no contiene poros o espacios vacíos

Material discontinuo

Material continuoCuatrimestre 15 - 3
Materiales

Material homogéneo: Es aquel que posee idénticas propiedades en todos
los puntos

Cuatrimestre 15 - 3
Materiales

Material isotrópico: es aquel material en el cual las propiedades son
independientes de la dirección u orientación cristalográfica.

Materiales anisotrópicos

Material anisotrópico: es aquel material en el cual las propiedades son
dependientes de la dirección oorientación cristalográfica
Cuatrimestre 15 - 3
Materiales

Los materiales tales como acero, fundiciones, aluminio pueden aparecer que
reúnen esas condiciones cuando son visto en una escala macroscópica.

A escala microscópica:
•

Los materiales tienen segregaciones químicas, por lo tanto sus
propiedades son diferentes de un punto a otro.

•

Los metales están constituidos por granos cristalinosque poseen distintas
propiedades en las diferentes direcciones cristalográficas.

•

La mayoría de los metales están constituidos por más de una fase, cada
una con diferentes propiedades mecánicas.

Cuatrimestre 15 - 3
Materiales

Comportamiento elástico y plástico
La experiencia muestra que todos los materiales pueden ser deformados cuando
se aplica una carga externa.
Comportamiento elástico...