{"id":927,"date":"2020-04-02T21:53:54","date_gmt":"2020-04-02T19:53:54","guid":{"rendered":"http:\/\/www.vortize.com\/blog\/?p=927"},"modified":"2020-04-29T12:01:24","modified_gmt":"2020-04-29T10:01:24","slug":"resistencia-de-materiales-ii","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vortize.com\/blog\/resistencia-de-materiales-ii\/","title":{"rendered":"Propiedades Mec\u00e1nicas. Materiales"},"content":{"rendered":"\n
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Las propiedades mec\u00e1nicas de un material is\u00f3tropo son aquellas que lo definen constitutivamente respecto de su respuesta en todos los dominios de deformaci\u00f3n propios frente a los diferentes estadios de tensi\u00f3n ejercida sobre \u00e9l, tanto a nivel local como global. En materiales anis\u00f3tropos, estas propiedades depender\u00e1n de la direcci\u00f3n de aplicaci\u00f3n de las tensiones, habiendo por lo tanto m\u00faltiples conjuntos de propiedades.<\/p>\n\n\n\n

CONSTANTES EL\u00c1STICAS<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Son cada uno de los par\u00e1metros f\u00edsicamente medibles que caracterizan el comportamiento el\u00e1stico de cada material (s\u00f3lido deformable el\u00e1stico). Son caracter\u00edsticos, inherentes e invariantes para cada material considerado como IS\u00d3TROPO en el RANGO EL\u00c1STICO LINEAL.<\/p>\n\n\n\n

Tenemos un total de seis constantes el\u00e1sticas com\u00fanmente usadas:<\/p>\n\n\n\n

  • E<\/strong>: M\u00f3dulo de Young<\/li>
  • \u03bd<\/strong>: Coeficiente de Poisson<\/li>
  • G<\/strong>: M\u00f3dulo de Rigidez<\/li>
  • K<\/strong>: M\u00f3dulo de Compresibilidad<\/li>
  • \u03bb<\/strong>: Primer coeficiente de Lam\u00e9<\/li>
  • \u03bc<\/strong>: Segundo coeficiente de Lam\u00e9<\/li><\/ul>\n\n\n\n

    Dos cualesquiera de ellas caracterizan completamente el comportamiento el\u00e1stico, es decir, dado cualquier par\u00e1metro el\u00e1stico de un material puede expresarse como funci\u00f3n de dos cualesquiera de los par\u00e1metros anteriores. Todos estos pares de constantes el\u00e1sticos est\u00e1n relacionados entre s\u00ed por f\u00f3rmulas sencillas. En ingenier\u00eda estructural normalmente usamos las tres primeras: E, \u03bd, G.<\/p>\n\n\n\n

    M\u00d3DULO DE YOUNG<\/strong> – E<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Se define como la tensi\u00f3n necesaria para producir una deformaci\u00f3n unitaria, es por tanto la relaci\u00f3n que existe entre la tensi\u00f3n aplicada y la deformaci\u00f3n que esta produce en r\u00e9gimen el\u00e1stico lineal (s\/e) y se corresponde con la pendiente de la recta tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n del Diagrama o Ecuaci\u00f3n Constitutiva del material en r\u00e9gimen el\u00e1stico lineal (antes del l\u00edmite el\u00e1stico).<\/p>\n\n\n\n

    El concepto de rigidez<\/em><\/strong> est\u00e1 directamente relacionado con el M\u00f3dulo de Young. Un material muy r\u00edgido es aquel que para tensiones altas dentro del rango el\u00e1stico presenta deformaciones bajas, por lo que tendr\u00e1 un alto m\u00f3dulo de Young.<\/p>\n\n\n\n

    Determinados materiales como el Hormig\u00f3n, a pesar de tener un comportamiento el\u00e1stico inicial, este no tiene car\u00e1cter lineal sino parab\u00f3lico, por lo que la determinaci\u00f3n de su M\u00f3dulo de Young pasa por la consideraci\u00f3n de la pendiente tanto en el origen de la gr\u00e1fica (Ec) y en un punto intermedio (Ecm), por lo que en estos casos hablamos de M\u00f3dulos de Young del material.<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

    \n

    COEFICIENTE DE POISSON – \u03bd <\/strong><\/p>\n\n\n\n

    El coeficiente de Poisson, n, proporciona una medida del estrechamiento de secci\u00f3n de un prisma de material el\u00e1stico lineal e is\u00f3tropo cuando se estira longitudinalmente y se adelgaza en las direcciones perpendiculares a la de estiramiento<\/p>\n\n\n\n

    MODULO DE RIGIDEZ – G<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    El m\u00f3dulo de de rigidez, (tambi\u00e9n llamado de elasticidad transversal, de cortante o m\u00f3dulo de cizalla) para la mayor\u00eda de los materiales, y en concreto para los materiales is\u00f3tropos, caracteriza el cambio de forma que experimenta un material el\u00e1stico (deformaci\u00f3n angular) cuando se aplican tensiones cortantes.<\/p>\n\n\n\n

    Las tres constantes el\u00e1sticas: E, v, G est\u00e1n relacionadas por la siguiente ecuaci\u00f3n:<\/p>\n\n\n\n

    G = E \/ 2 (1 + \u03bd) <\/strong><\/p>\n<\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

    \n\n\n\n
    \n

    ENERG\u00cdA DE DEFORMACI\u00d3N<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
    \n

    RESILIENCIA<\/strong> (R\u00e9gimen El\u00e1stico)<\/p>\n\n\n\n

    Energ\u00eda de deformaci\u00f3n absorbida por un material dentro de su r\u00e9gimen EL\u00c1STICO<\/span> (antes de la fluencia y sin sufrir deformaci\u00f3n pl\u00e1stica). Respecto al diagrama tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n unitaria, ser\u00e1 el \u00e1rea bajo la curva \u03c3-\u03b5 hasta el punto de l\u00edmite el\u00e1stico.<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

    \n

    TENACIDAD<\/strong> (En Rotura)<\/p>\n\n\n\n

    Energ\u00eda de deformaci\u00f3n total que es capaz de absorber o acumular un material antes de alcanzar la ROTURA (r\u00e9gimen el\u00e1stico+pl\u00e1stico). Respecto al diagrama tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n unitaria, ser\u00e1 el \u00e1rea bajo la curva \u03c3-\u03b5 hasta el punto de rotura, englobando por tanto el r\u00e9gimen el\u00e1stico y el pl\u00e1stico. Habitualmente, para que un material sea altamente tenaz deber\u00e1 tener un alto M\u00f3dulo de Young y una ductilidad importante. <\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

    \"\"<\/figure>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
    <\/div><\/div>\n\n\n\n
    \n

    DUCTILIDAD<\/strong> (a nivel de material)<\/p>\n\n\n\n

    Deformaci\u00f3n pl\u00e1stica (permanente, mas all\u00e1 del l\u00edmite el\u00e1stico) que ocurre hasta el fallo del material. La energ\u00eda de deformaci\u00f3n absorbida por un material d\u00factil equivale el \u00e1rea bajo la curva tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n en r\u00e9gimen pl\u00e1stico. Por lo tanto, para dos materiales con id\u00e9ntico M\u00f3dulo de Young y l\u00edmite el\u00e1stico, la rotura del material d\u00factil siempre se producir\u00e1 habiendo absorbido mayor energ\u00eda que una rotura del fr\u00e1gil.<\/p>\n\n\n\n

    Por convenci\u00f3n se consideran d\u00factiles aquellos materiales que, en el ensayo de tracci\u00f3n, admiten alargamientos relativos superiores al 5 % antes de la rotura<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

    \n

    FRAGILIDAD<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    La fragilidad es la tendencia de un material a fracturarse sin antes presentar deformaciones pl\u00e1sticas debido a su escasa o nula ductilidad, al contrario que los materiales d\u00factiles y tenaces se rompen tras sufrir acusadas deformaciones, generalmente de tipo pl\u00e1stico. La fragilidad es lo contrario de la tenacidad y tiene la peculiaridad de absorber relativamente poca energ\u00eda en su rotura (baja tenacidad), a diferencia de la rotura d\u00factil.<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

    DUREZA<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    La dureza es la oposici\u00f3n que ofrecen los materiales a alteraciones f\u00edsicas locales como la penetraci\u00f3n (punzonado), abolladura, la abrasi\u00f3n y el rayado. Es una propiedad de la capa superficial del material, y no es una propiedad del material en s\u00ed. Se mide seg\u00fan diferentes escalas y convenciones, basadas en los correspondientes ensayos, destacando las siguientes:<\/p>\n\n\n\n

    • Rockwell: Penetraci\u00f3n con punta cono de diamante. Es la mas extendida <\/li>
    • Brinell: Penetraci\u00f3n con punta de bola de acero. Para materiales duros.<\/li>
    • Shore: Escleroscopio. Se deja caer un indentador en la superficie del material y se ve el rebote<\/li>
    • Mohs: Mide la resistencia al rallado<\/li>
    • Vickers:Penetraci\u00f3n con punta diamante con forma de pir\u00e1mide cuadrangular.<\/li><\/ul>\n\n\n\n

      FATIGA<\/strong><\/p>\n\n\n\n

      La fatiga de materiales se refiere a un fen\u00f3meno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas din\u00e1micas c\u00edclicas se produce m\u00e1s f\u00e1cilmente que con cargas est\u00e1ticas<\/p>\n\n\n\n

      <\/div><\/div>\n\n\n\n

      <\/h2>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

      Las propiedades mec\u00e1nicas de un material is\u00f3tropo son aquellas que lo definen constitutivamente respecto de su respuesta en todos los dominios de deformaci\u00f3n propios frente a los diferentes estadios de tensi\u00f3n ejercida sobre \u00e9l, tanto a nivel local como global. En materiales anis\u00f3tropos, estas propiedades depender\u00e1n de la direcci\u00f3n de aplicaci\u00f3n de las tensiones, habiendo por lo tanto m\u00faltiples conjuntos de propiedades.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1559,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[30,32],"class_list":["post-927","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-calculo","tag-materiales","tag-propiedades-mecanicas"],"yoast_head":"\nPropiedades Mec\u00e1nicas. 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