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Los materiales frágiles, así, poseen poca o limitada elasticidad: son incapaces de recuperar su forma original una vez sometidos a una fuerza que supere su resistencia. De manera semejante, son poco dúctiles, es decir, carecen de la capacidad de deformarse de cara a un esfuerzo sostenido en el tiempo.
No deben confundirse fragilidad y dureza, ya que aluden a propiedades distintas: la dureza tiene que ver con la resistencia de la superficie de un material a las deformaciones, mientras que la fragilidad alude a su capacidad para fracturarse en partes pequeñas en lugar de deformarse.
Diamante.
Vidrio.
Cristal.
Algunas maderas.
Los materiales frágiles se fracturarán a la compresión.
Los materiales frágiles generalmente tienen una mucho más elevada resistencia a la compresión que a la tensión. Es posible generar curvas esfuerzo-deformación a la compresión, ya que el material se fractura en vez de aplastarse, y sin que el área transversal se modifique de manera apreciable.
Para deformaciones superiores al límite de proporcionalidad, existe un cierto tramo de la curva l-l donde el comportamiento del material es elástico, aunque no existe proporcionalidad entre el esfuerzo y la deformación.
El límite en el que el comportamiento del material deja de ser elástico se denomina límite elástico, representado por el punto b de la curva.
Falla de materiales frágiles
Un material es frágil si tiene menos del 5% de deformación antes de la fractura. En los materiales frágiles se considera que la falla se presenta cuando el material sufre de separación de sus partes.
Se caracterizan por el hecho de que cuando son sometidos a una prueba de tensión, fallan repentinamente por ruptura o fractura, sin cendencia.
Cuando un elemento está en un estado de esfuerzo plano, es conveniente determinar primero los esfuerzos principales en cualquier punto dado y usar unos de los criterios para predecir si el elemento fallará.
Estos criterios son la teoría del esfuerzo normal máximo y el criterio de falla de Mohr.
El componente dado falla cuando el esfuerzo normal máximo en el componente alcanza la resistencia última obtenida de una prueba de tensión de una probeta del mismo material.
El componente será seguro mientras los valores absolutos de los esfuerzos principales sean menores que esfuerzo u.
Si el punto obtenido dibujando los valores de los esfuerzos principales cae dentro de área cuadrada el componente es seguro. Si cae fuera del área, el componente fallará.
El Círculo de Mohr es una técnica usada en para representar gráficamente un tensor simétrico y calcular con ella momentos de inercia, deformaciones y tensiones, adaptando los mismos a las características de una circunferencia (radio, centro, etc).
Este método fue desarrollado hacia 1882 por el ingeniero civil alemán Christian Otto Mohr.
Ejemplos de materiales frágiles
Es un material demasiado resistente pero que tiene una fragilidad enorme y se quiebra en pequeños pedazos por lo que es imposible de deformar
Es un ejemplo de fragilidad en la vida cotidiana, por ello es utilizado donde hay elementos protegidos pero que en emergencia se tienen que quebrar.
Es uno de los elementos más empleados en la construcción en el cual su dureza y su peso es comparable a su fragilidad.
los cristales son materiales mas o menos resistentes pero siempre fragiles y muy poco elastico.
Si bien las propiedades específicas de la madera varían según el árbol de su proveniencia, algunas son más elásticas que otras y algunas mucho más frágiles, fáciles de astillar como la madera balsa o las maderas en estado avanzado de descomposicion.