2.1 comportamiento
elástico:
El límite elástico,
también denominado límite de elasticidad, es la tensión máxima que
un material elástico puede soportar sin sufrir deformaciones
permanentes. Si se aplican tensiones superiores a este límite, el material
experimenta deformaciones permanentes y no recupera su forma original al
retirar las cargas. En general, un material sometido a tensiones inferiores a
su límite de elasticidad es deformado temporalmente de acuerdo con la ley
de Hooke.
Los materiales sometidos a tensiones superiores a su límite de elasticidad tienen un comportamiento plástico. Si las tensiones ejercidas continúan aumentando el material alcanza su punto de fractura. El límite elástico marca, por tanto, el paso del campo elástico a la zona de fluencia. Más formalmente, esto comporta que en una situación de tensión uní axial, el límite elástico es la tensión admisible a partir de la cual se entra en la superficie de fluencia del material.
Los materiales sometidos a tensiones superiores a su límite de elasticidad tienen un comportamiento plástico. Si las tensiones ejercidas continúan aumentando el material alcanza su punto de fractura. El límite elástico marca, por tanto, el paso del campo elástico a la zona de fluencia. Más formalmente, esto comporta que en una situación de tensión uní axial, el límite elástico es la tensión admisible a partir de la cual se entra en la superficie de fluencia del material.
Método del 0.2% para
calcular el esfuerzo de fluencia
Si se disponen las tensiones en función de las deformaciones en un gráfico se observa que, en un principio y para la mayoría de los materiales aparece una zona que sigue una distribución casi lineal, donde la pendiente es el módulo de elasticidad (E). Esta zona se corresponde a las deformaciones elásticas del material hasta un punto donde la función cambia de régimen y empieza a curvarse, zona que se corresponde al inicio del régimen plástico. Ese punto es el punto de límite elástico.
Debido a la dificultad para localizarlo exactamente y con total fidelidad, ya que en los gráficos experimentales la recta es difícil de determinar y existe una banda donde podría situarse el límite elástico, en ingeniería se adopta un criterio convencional y se considera como límite elástico la tensión a la cual el material tiene una deformación plástica del 0.2%
Si se disponen las tensiones en función de las deformaciones en un gráfico se observa que, en un principio y para la mayoría de los materiales aparece una zona que sigue una distribución casi lineal, donde la pendiente es el módulo de elasticidad (E). Esta zona se corresponde a las deformaciones elásticas del material hasta un punto donde la función cambia de régimen y empieza a curvarse, zona que se corresponde al inicio del régimen plástico. Ese punto es el punto de límite elástico.
Debido a la dificultad para localizarlo exactamente y con total fidelidad, ya que en los gráficos experimentales la recta es difícil de determinar y existe una banda donde podría situarse el límite elástico, en ingeniería se adopta un criterio convencional y se considera como límite elástico la tensión a la cual el material tiene una deformación plástica del 0.2%
2.2 Propiedades Mecánicas obtenidas; Curva-Esfuerzo.
Las propiedades mecánicas
describen como se comporta un material cuando se le aplican fuerzas.
Para propósitos de análisis,
las fuerzas que se aplican sobre un material ejemplos:
1-. Fuerza de tensión: la
fuerza aplicada intenta retirar el material a lo largo de su línea de acción.
2.- fuerzas de comprensión: la
fuerza aplicada intenta comprimir o acortar al material a lo largo de su línea
de acción.
3.- fuerza en cortante: las fuerzas se aplican en la forma
que intenta cortar o seccionar un material.
4.- fuerza de torsión: la fuerza externa aplicada intenta
torcer el material. La fuerza externa recibe el nombre de torque o momento de torsión.
2.3 Tensión y Deformación.
·
Estados de tensión: tensión normal, tensión
de cortadura, tensión de hidrostática.
·
Tensión normal: la fuerza actúa en dirección
perpendicular a la superficie.
Tensión normal: Intensidad de fuerza normal
por unidad de superficie Unidades: Pa (N/m2)(suelen utilizarse los MPa).
· Deformación
normal: respuesta del material a la aplicación de la tensión. Se mide como el
cambio relativo de longitud en la dirección de aplicación de la fuerza (lo que
se estira o se encoge) A0 F σ = 0 1 0.
· Tensión de cortadura: la fuerza actúa en dirección paralela a la
superficie. La tensión de cortadura se define como la intensidad de fuerza
tangencial por unidad de superficie Unidades: Pa (N/m2) (suelen utilizarse los
MPa).
· Deformación tangencial: mide cuando se distorsiona la forma al
aplicar una la tensión de cortadura (la distorsión que sufre un ángulo que
inicialmente era π/2).
· Tensión hidrostática: tres fuerzas perpendiculares e iguales entre
sí (una presión). La tensión hidrostática se define como la presión que está
sometido el cuerpo (signo: contrario a la presión).
· Deformación volumétrica: mide cuando se distorsiona la forma al
aplicar una la tensión de cortadura.
Ejemplos:
2.4 Teoría de la acción
elástica:
Básicamente se plantea una linealidad entre
las deformaciones máximas a compresión y las máximas a tensión, y de aquí
en adelante los libros utilizan leyes de triángulos básicas y varios artilugios
matemáticos para obtener las fórmulas de análisis y diseño según la teoría
elástica.
Mediante un diseño a la elástica se generan
diseños sin grietas en los cuales el hormigón puede o no aportar a
tracción, como también llevar un control de los agrietamientos, los cuales
serían muy leves.
2.5
dureza:
La dureza es una propiedad fundamental de los materiales y
esta relacionada con la resistencia mecánica. La dureza puede definirse como la
resistencia de un material a la penetración o formación de huellas localizadas
en una superficie.
Cuanto más pequeña sea la huella obtenida en condiciones
normalizadas, más duro será el material ensayado.
Dureza El indentador
(montaje experimental):
*Se coloca la muestra bajo el
indentador.
*Se
realiza una indentación a una carga conocida.
* Se mide el tamaño de la
huella.
* Se calcula la dureza con las
correlaciones entre las dimensiones medidas y las distintas escalas de dureza.
2.6 Resistencia de impacto:
Método para determinar el comportamiento del material
sometido a una carga de choque en flexión, tracción o torsión. La cantidad que
suele medirse es la energía absorbida al romperse la probeta en un solo golpe.
2.7 Método de resistencia:
Capacidad para soportar esfuerzos aplicados sin romperse, adquirir deformaciones permanentes o deteriorarse de algún modo cierto material.
La resistencia tensil:
es importante para un material que va a ser extendido o va a estar bajo tensión, las fibras necesitan tener buena resistencia tensil.
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