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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
