PROPIEDADES MECANICAS DE LOS MATERIALES

ANDRS FELIPE JARAMILLO JARAMILLOJUAN FERNANDO MARN LVAREZHERNN STIVEN POSADA NGEL

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIASEDE MEDELLINMECANICA DE SOLIDOSMEDELLIN2015

Propiedades Mecnicas de los Materiales.

Comportamiento Elstico: Es la propiedad que presentan los materiales de volver a su estado inicial cuando se aplica una fuerza sobre l. La deformacin recibida ante la accin de una fuerza o carga no es permanente, volviendo el material a su forma original al retirarse la carga.

Fluencia. Un ligero aumento en el esfuerzo ms all del lmite elstico provocara un colapso del material y causara que se deforme permanentemente.

Endurecimiento por deformacin. Cuando la fluencia ha terminado, puede aplicarse ms carga a la probeta, resultando una curva que se eleva continuamente pero se va aplanando hasta llegar a un esfuerzo mximo, llamado esfuerzo ltimo. La elevacin en la curva de esta manera se llama endurecimiento por deformacin.

Estriccin: En el esfuerzo ltimo, el rea de la seccin transversal comienza a disminuir en una zona localizada de la probeta, en lugar de hacerlo en toda su longitud. Este fenmeno es causado por planos de deslizamiento que se forman dentro del material y las deformaciones producidas son causadas por esfuerzos cortantes

Ductilidad: La ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales, como las aleaciones metlicas, los cuales bajo la accin de una fuerza, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse. A los materiales que presentan esta propiedad se les denomina dctiles. Los materiales no dctiles se clasifican de frgiles los cuales definimos anteriormente. Aunque los materiales dctiles tambin pueden llegar a romperse bajo el esfuerzo adecuado, esta rotura slo se produce tras producirse grandes deformaciones.

Fragilidad: La fragilidad intuitivamente la podemos relacionar con la cualidad de los objetos y materiales de romperse con facilidad. Aunque tcnicamente la fragilidad se define ms propiamente como la capacidad de un material de fracturarse con escasa deformacin. Es una propiedad muy propia de los materiales que no presentan cadencia, o que exhiben una muy pequea.

Mdulo de Young:Para la descripcin de las propiedades elsticas de objetos lineales, que pueden ser tanto extendidos como comprimidos, un parmetro conveniente es la proporcin entre la fuerza y la deformacin, parmetro llamado mdulo de Young del material. El mdulo de Young, puede usarse para predecir el estiramiento o la compresin de un objeto, siempre que la fuerza no sobrepase el lmite elstico del material, es decir, el mdulo de Young se puede utilizar para representar el comportamiento del material siempre y cuando este se mantenga en la zona de proporcionalidad en el grfico de esfuerzo-deformacin, esto es, en la parte de la grfica donde se representa con una lnea recta. El mdulo de Young se puede expresar teniendo lo siguiente:

, , Razn de Poisson:El coeficiente de Poisson () es una constante elstica que proporciona una medida del estrechamiento de seccin de un prisma de material elstico lineal e istropo cuando se estira longitudinalmente y se adelgaza en las direcciones perpendiculares a la de estiramiento.

, ,

Mdulo de elasticidad pro cortante o mdulo de rigidez (G):Velocidad del cambio de deformacin como una funcin del esfuerzo en una probeta sometida a carga cortante o de torsin. Es el mdulo elstico determinado en un ensayo de torsin. Sinnimos: mdulo elstico en torsin y mdulo elstico cortante. El mdulo de rigidez aparente es una medida de la rigidez de los plsticos medida en un ensayo de torsin (ASTM D-1043). Es "aparente" porque la probeta puede divergir de su lmite proporcional y es posible que el valor calculado no represente el verdadero mdulo elstico dentro del lmite de elasticidad del material.

Existe una forma de relacionar todos los conceptos de elasticidad explicados anteriormente y se puede ver de la siguiente manera:

Mdulo de resiliencia:

Resiliencia:Este concepto se refiere a la capacidad que los materiales tienen de acumular energa elstica antes de volverse viscosos o entrar en rgimen de fluencia. Modulo de Resiliencia.Pero para decidir entre diferentes tanques a presin, cerchas o alambres, tenemos que saber qu es la tenacidad.

Mdulo de tenacidad:Otra propiedad importante de un material es el mdulo de tenacidad, ut. Esta cantidad representa el rea total dentro del diagrama de esfuerzo-deformacin, y por consiguiente indica la densidad de la energa de deformacin unitaria del material precisamente antes de que se rompa.

Tenacidad:La tenacidad cuantifica la energa total de un material hasta la fractura o entalla. En el primer caso, este concepto se utiliza para condiciones estticas, y el segundo para dinmicas. Una entalla es un concentrador de tensiones, como grietas o huecos en materiales, en donde las tensiones aumentan debido a la menor coalescencia entre las molculas en su proximidad. Por este motivo, algunos materiales dctiles pueden fracturarse o agrietarse en entallas. En una entalla elptica, como el ejemplo de la figura 1, el valor terico de la tensin en la grieta es: Donde el radio se refiere a la curvatura local de la superficie de la grieta o entalla, y numerador es el tamao global caracterstico de la entalla.

Flujo plstico. Cuando un material tiene que soportar una carga por un periodo muy largo, puede continuar deformndose hasta que ocurre una fractura sbita o su utilidad se ve amenazada. Esta deformacin permanente dependiente del tiempo se llama flujo plstico.

Fatiga: Cuando un metal se somete a ciclos de esfuerzo o de deformacin repetidos, ello ocasiona que su estructura se colapse, y, finalmente se fracture. Este comportamiento se llama fatiga. Para prevenir la fatiga, el esfuerzo en el material no debe exceder un lmite especificado de fatiga.