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PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

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La ciencia no es mas que

muchas respuestas fáciles

a las preguntas

dificiles……

COMPUTACION APLICADA

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

INTEGRANTES:

SANTIAGO SOLIS

ROBERTO SUPE

PROPIEDADES DE LOS

MATERIALES

AMBATO 27 DE MAYO DEL

2013

PROPIEDADES MECÁNICAS

PROPIEDADES QUE TIENEN QUE VER CON EL

COMPORTAMIENTO DE MATERIALES BAJO CARGA

ANTECEDENTES MECÁNICOS

PRUEBAS DE MATERIALES

ESFUERZO DE TRACCIÓN

Es el que tiende a separar un miembro aparte.

En el cálculo de estructuras e ingeniería se denomina

tracción al esfuerzo interno a que está sometido un

cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en

sentido opuesto, y tienden a estirarlo.

ESFUERZO DE COMPRESIÓN

Es el que tiende a aplastar un cuerpo.

ESFUERZO DE CORTE

Es le que tiende a dividir un miembro.

ESFUERZO TORSIONAL.

Es el que tiende a girar un miembro.

ESFUERZO DE FLEXIÓN.

Es cuando un miembro tiende a flejar.

Ensayo de la Máquina Universal (UTM)

• Este ensayo es utilizado para medirlarespuesta de los materiales ante las tresmayores formas de esfuerzo(Tensión, Compresión y Corte).

DIAGRAMA DE DEFORMACIÓN/ ESFUERZO. Carga/ Área Original de Esfuerzo. Esfuerzo.

Deformación/ Longitud Original Deformación.

TIPOS COMUNES DE PROPIEDADES MECÁNICAS

Propiedades derivadas del diagrama de Esfuerzo/ Deformación.

Strenght: Resistencia.

Última Resistencia.- Máximo esfuerzo resistente de un material debido al cambio de su forma, y es igual a la Máxima carga /

Área original de esfuerzo.

PUNTO DEL LÍMITE ELÁSTICO/ LÍMITE

RESISTENTE

El punto del Límite Elástico es el esfuerzo

correspondiente al punto de inicio de la deformación

plástica.

STIFFNESS: RIGIDEZ

Es la resistencia del material debido a la deformaciónelástica, y se la determina por medio del Módulo deElasticidad del material (E) o el Módulo de Young.

Módulo de Elasticidad.- Esta medido por la pendiente de laparte lineal de la curva de Esfuerzo vs Deformación.

DUCTILITY: DUCTILIDAD

Es una medida para la propiedad de plasticidad de un

material, y se lo calcula por una de las siguientes

fórmulas:

% Ductilidad= Deformación a la Fractura * 100

% Elongación= Variación Long./ Long. Original

% Reducción en Área= Variación Área/ Área Original

MODULUS OF RESILIENCE: MÓDULO DE RESILIENCIA.

Es la energía de deformación (por unidad de volumen)

que puede ser recuperada de un cuerpo deformado

cuando cesa el esfuerzo que causa la deformación. Es

igual al trabajo externo realizado para deformar un

material hasta su límite elástico.

TOUGHNESS: TENACIDAD

Es la energía total que absorbe un material antes de

alcanzar la rotura.

EL ENSAYO DE IMPACTO

• Es decir este TEST es de tipo péndulo

PENDULUM TYPE

• utiliza cualquiera de los dos probetas entalladas standar

Probetas

El péndulo ideado porGeorge Chapry. Seutiliza en ensayos paradeterminar la tenacidadde un material . Sonensayos de impacto deuna probeta entallada yensayada a flexión en 3puntos. El péndulo caesobre el dorso de laprobeta y la parte. Ladiferencia entre la alturainicial del péndulo (h) yla final tras el impacto(h') permite medir la caeabsorbida en el procesode fracturar la probeta.En estricto rigor semide la energíaabsorbida en el áreadebajo de la curva decarga, desplazamientoque se conoce comoresiliencia.

En ciencia de

materiales, la

tenacidad es la

energía total que

absorbe un material

antes de alcanzar la

rotura, por

acumulación de

dislocaciones

La energía absorbida en el impacto por la probeta usualmente se calcula como la diferencia de alturas inicial y final del péndulo, esto supone, obviamente despreciar algunas pérdidas por rozamiento). La fórmula de cálculo para la energía de impacto:

transition temperature or nil ductility temp

Temperatura de transición o temperatura de ductilidad nula NDT

Es una temperatura en la cual el

material dúctil se vuelve

frágil

en la selección de materiales para una aplicación de baja temperatura, para evitar la caída de la tenacidad, la temperatura de transición del material seleccionado debe ser inferior a la temperatura de aplicación

bajo esta temperatura cae por la tenacidad

ASTM E208 ENSAYO DE IMPACTO

La norma ASTM E208 especifica un ensayo de impacto para determinar la temperatura de transición a ductilidad nula (NDT) en aceros de espesor mayor de 5/8 pulgadas (15,9 mm). La temperatura NDT es la temperatura a la que el modo de fractura del acero pasa de dúctil a quebradizo.

A temperaturas por encima de la NDT cuando se realiza

un ensayo de tracción, una pieza de acero se estira o se

deforma de manera dúctil. A temperaturas por debajo

del NDT esa misma pieza de acero se romperá de

manera quebradiza cuando esté sometida a cargas

superiores a su límite elástico. Una vez que comienza la

fractura, esta se propagará hasta que se rompa el

material o se deje de ejercer fuerza

Para averiguar la temperatura NDT del acero, las muestras de haz se preparan de acuerdo con la norma ASTM E208 y se someten a un solo impacto de un sistema de ensayo de caída de peso. La torre de impacto de Ceast Modelo 9350 es adecuada para esta prueba. Este modelo es capaz de probar las muestras con una energía de impacto de 0,59 a 757 J. Es capaz de analizar muestras de tipo P2 de 19 x 130 x 50 mm y P3 16 x 130 x 50 mm .Cuando se combina con el Sistema de Adquisición de Datos DAS 64K, y con el módulo VisualImpact del software CeastView se pueden capturar los datos generar la curva de energía absorbida por el impacto.

CASOS DE ESTUDIOS DE LA SELECCIÓN DE

MATERIALES

1.-tope del coche debe permanecer intacto después de un bajo

impacto de velocidad

2.-una mejor protección de la tripulación en una

colisión de alta velocidad

Existen dos aplicaciones de selección de material

Absorción de la energía elástica

Modulo de la resistencia

Absorción de la energía Plástica

Modulo de tenacidad

La dureza es la oposición que ofrecen los materiales a alteraciones como la penetración, la abrasión, el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes; entre otras.

También puede definirse como la cantidad de energía que absorbe un material ante un esfuerzo antes de romperse o deformarse.

la superficie, dureza sirve como un factor en laselección de un material para el deslizamiento -Aplicaciones de contacto, tales comoengranajes, frenos y embragues rodamientosde bolas / rodillos, etc

FATIGA

Es la Insuficiencia de los Materiales debido a una tensión alterna repetida (muy por debajo del límite de elasticidad) se llama fallo por fatiga

ENDURANCE LIMITLÍMITE DE RESISTENCIA ES UNA RESISTENCIA A LA

FATIGA EN LAS QUE EL COMPONENTE TIENE VIDA

INDEFINIDA, COMO SE MUESTRA EN LA FIGURA

FATIGUE STRENGTH

LA RESISTENCIA A LA FATIGA DE METALES DE

INGENIERÍA son cerca de 50% de su resistencia a la

tracción

STREES RUPTUR RUPTURA POR ESFUERZO

SIMILAR A LA FLUENCIA CREEP TEST SE DETERMINA EL ESFUERZO EN LOS QUE

UNA PARTE falla bajo una carga constante a temperatura

elevada

Esta prueba tiene la ventaja de tomar menos tiempo para

ejecutar la prueba

ESFUERZO

CONCENTRACION DE TENSIONES

SI UN MIEMBRO CON CARGA CONTIENE

RANURAS, AGUJEROS, las irregularidades en la

geometría, las tensiones inducidas en el elemento EN LA ZONA DE RANURAS será

magnificado por una CONSENTRACION DE

ESFUERZOS