Traccion

CAPÍTULO 3
COMPORTAMIENTO
MECÁNICO DE MATERIALES

“ut Tensio sic Vis”

ENSAYO DE TRACCIÓN

Probeta plana

Probeta cilíndrica

Tensión ingenieril

S=F

A0

A0 = área de la sección transversal del fuste de la probeta
Deformación ingenieril
Tensión verdadera

e = ∆l

l0

σ =FA

A = área real de la sección transversal del fuste en un
momento dado
Deformacióninfinitesimal verdadera

dε = dl

l

σ = S (1 + e )

ε = ln l l
0

y

ε = ln(1 + e )

¿Qué forma tienen las curvas tensión ingenieril-deformación?

σ

σ

Hormigón

Acero

σu
σy

Tensión

Tensión

σu

ε

ε
εy

Deformación

Deformación

La curva tensión-deformación
Tensiones importantes que aparecen en la curva.

•
•
•

Límite elástico (σy) – a partir deeste punto el material deja de
comportarse elásticamente, apareciendo, caso de incrementar
la tensión, deformaciones remanentes en el material
Tensión última o resistencia a tracción (σu) – a partir de este
punto, se produce inestabilidad (estricción)
Tensión de rotura (σR)

σ
σu
σR
σy

Estricción

ε

Curva tensión-deformación (ingenieril)
σu

σy

Tensión (F/A)

Límiteelástico

3

pendie
nte=E

Resistencia
a tracción

Endurecimiento
por deformación

2
Dominio
Plástico
Dominio
Elástico

σ =Eε 1

estricción

σy
E=
ε y (= ε 2 )

4

Rotura
5

Dominio elástico
pendiente=módulo de Young
límite elástico
Dominio plástico
tensión última (estricción)
endurecimiento por deformación
rotura

Deformación (∆L/Lo)

Curva tensión-deformación(cont)
• Dominio elástico (Puntos 1 –2)
- Una vez retirada la tensión, el material recupera
su forma geométrica original
- Existe proporcionalidad entre tensiones y
deformaciones
σ
E=
ó
σ =Eε
ε
σ : Tensión (MPa)
E : Módulo de elasticidad (Módulo de Young) (MPa)
ε : Deformación (adimensional)
- Punto 2 : Límite de fluencia: a partir de este punto,
si cesa de actuar la tensión, laprobeta sufre deformaciones
permanentes. (Si se sobrepasara este punto, la probeta
no recuperaría sus dimensiones originales)

Curva tensión-deformación (cont)
Dominio plástico (Puntos 2 –3)
- Si la tensión supera el límite elástico, el material no recuperará
su forma original al descargar.
- Aparecen deformaciones permanentes.
- Si la probeta fuese descargada en el punto 3, la curvaseguiría
la línea que une los puntos 3 y 4 que tendría una pendiente
idéntica a la de la que une los puntos 1 y 2.
- La distancia entre los puntos 1 y 4 proporciona la deformación
permanente.

Curva tensión-deformación (cont)
Endurecimiento por deformación
- Si la probeta fuese de nuevo cargada desde el punto 4, la
curva sería la que une los puntos 4 y 3, y que tendría una
Pendiente idénticaal módulo de elasticidad.
- El material poseería, en el punto 3, un límite elástico mayor.
- Este incremento del límite elástico aparente del material,
como consecuencia de un proceso de deformación previo, se
denomina Endurecimiento por deformación.

Curva tensión-deformación (cont)
• Resistencia a tracción (Punto 3)
- En este punto comienza el fenómeno de estricción
en el fuste de laprobeta.
• Rotura (Punto 5)
- Si el material sigue siendo cargado, la tensión ingenieril
parece decrecer (la tensión verdadera crecería), y no existe
en la probeta un estado de deformación uniforme.
- La rotura física de la probeta se produce en el Punto 5.

¿Qué diferencias observaríamos si dibujáramos la curva tensióndeformación utilizando tensiones y deformaciones ingenieriles
overdaderas?
Tensión
verdadera
Tensión
ingenieril

Tensión

En la zona en
la que vamos a trabajar
no hay diferencias

Deformación

Aquí, sí es
importante
la distinción

Ley de Hooke

σ = Eε

E=módulo de Young o de elasticidad

Existen materiales en los que la parte lineal de la curva
tensión-deformación no aparece.

Material

E (GPa)

Acero

210

Hormigón

25...