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Diagrama

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Diagrama
Esfuerzo-Deformación

Tipos de fuerza
TIPOS DE FUERZA
1.Fuerzas de tensión o tracción:


La fuerza aplicada intenta estirar el material a lo largo de su línea de acción.


2. Fuerza de Flexión:
Las fuerzas externas actúan sobre el cuerpo tratando de “doblarlo”, alargando unas fibras internas y acortando otras.
3.-Fuerzas de compresión:


La Fuerza aplicada intenta comprimir o acotar al material a lo largo de su línea de acción.


4.-Fuerza de Cizalladura o cortadura:


Las fuerzas actúan en sentidos contrarios sobre dos planos contiguos del cuerpo, tratando de producir el deslizamiento de uno con respecto al otro.


5. Fuerza en torsión:
La fuerza externa aplicada intenta torcer al material. la fuerza externa recibe el nombre de torque o momento de torsión.
Deformación Simple

Se refiere a los cambios en las dimensiones de un miembro estructural cuando se encuentra sometido a cargas externas.
Estas deformaciones serán analizadas en elementos estructurales cargados axialmente, por lo que entre las cargas a estudiar estarán las de tensión o compresión.
Ejemplo
 Los miembros de una armadura.
  - Los rayos de las ruedas de bicicletas.

Deformación unitaria

Todo miembro sometido a cargas externas se deforma debido a la acción de fuerzas.
La deformación unitaria, se puede definir como la relación existente entre la deformación total y la longitud inicial del elemento, la cual permitirá determinar la deformación del elemento sometido a esfuerzos de tensión o compresión axial.
Por lo tanto la ecuación que define la deformación unitaria un material sometido a cargas axiales está dada por:

Donde:
 : Deformación unitaria
 : Deformación total


Modulo de young o de elasticidad
Ley de Hooke
Parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico, representada por la pendiente de la curva.
Es constante para cada material.
Relación entre esfuerzo nominal y deformación nominal
a) Límite de proporcionalidad:

Se observa que va desde el origen O hasta el punto llamado límite de proporcionalidad, es un segmento de recta rectilíneo, Cabe resaltar que, más allá la deformación deja de ser proporcional a la tensión.
Donde tiene lugar la ley de hooke.
b) Limite de elasticidad o limite elástico (LE):

Es la tensión más allá del cual el material no recupera totalmente su forma original al ser descargado, sino que queda con una deformación residual llamada deformación permanente.
c) Punto de fluencia o de cedencia:

Es aquel donde aparece un considerable alargamiento o fluencia del material sin el correspondiente aumento de carga que, incluso, puede disminuir mientras dura la fluencia. Este fenómeno no se observa en los materiales frágiles;
d) Esfuerzo máximo:

Es la máxima ordenada en la curva esfuerzo-deformación, el mayor esfuerzo producido sobre la probeta, conocido tambien como UTS (ultimate tensile strength)
e) Esfuerzo de Rotura o punto de ruptura:

Verdadero esfuerzo generado en un material durante la rotura, el material falla.
La deformación plástica ha aumentado la tensión de fluencia, fenómeno conocido como Endurecimiento por deformación o por trabajo.
Se produce un fenómeno llamado

Estricción
,
que es la reducción de sección en donde se producirá ruptura y se requerirá un esfuerzo menor ya que el diámetro de la probeta es menor.
=Esfuerzo nominal
=Modulo de young
=Deformación nominal
=Alargamiento
=Longitud original
Reflejan el comportamiento de los materiales ingenieriles cuando se ensayan esfuerzos de tensión o de comprensión.


Esfuerzo
Es un fenómeno tridimensional, se denomina esfuerzo a la fuerza aplicada por unidad de área, la cual se denota con la letra griega sigma ( ).Unidad (N/m2)
Tipos de Esfuerzos
Esfuerzo de Tensión:

Es aquel que tiende a estirar el miembro y romper el material. Donde las fuerzas que actúan sobre el mismo tienen la misma dirección, magnitud y sentidos opuestos hacia fuera del material
Esfuerzo de compresión:

Es aquel que tiende aplastar el material del miembro de carga y acortar al miembro en sí. Donde las fuerzas que actúan sobre el mismo tienen la misma dirección, magnitud y sentidos opuestos hacia dentro del material.
Esfuerzo cortante:

Este tipo de esfuerzo busca cortar el elemento, esta fuerza actúa de forma tangencial al área de corte.
Esfuerzo a compresión

Es el resultante de las tensiones o presiones que existe dentro de un sólido deformable, se caracteriza porque tiende a una reducción de volumen y a quedar comprimido.
Deformación
La deformación es el proceso por el cual una pieza, metálica o no metálica, sufre una elongación por una fuerza aplicada en equilibrio estático o dinámico
Deformación plástica
Irreversible o permanente. Modo de deformación en que el material no regresa a su forma original después de retirar la carga aplicada.
Deformación elástica
Reversible o no permanente, el cuerpo recupera su forma original al retirar la fuerza que le provoca la deformación.
La fluencia es la deformación irrecuperable de la probeta, a partir de la cual sólo se recuperará la parte de su deformación correspondiente a la deformación elástica, quedando una deformación irreversible. Este fenómeno se sitúa justo encima del límite elástico, y se produce un alargamiento muy rápido sin que varíe la tensión aplicada
Rigidez

Es la capacidad de un objeto material para soportar esfuerzos sin adquirir grandes deformaciones.

Elasticidad

Es la propiedad de un material que le permite regresar a su tamaño y formas originales.

Plasticidad

Esto todo lo contrario a la elasticidad. Un material completamente plástico es aquel que no regresa a sus dimensiones originales al suprimir la carga que ocasionó la deformación.

Ductibilidad

Capacidad que presentan algunos materiales de deformarse sin romperse permitiendo obtener alambres o hilos de dicho material, bajo la acción de una fuerza.


Tenacidad

La tenacidad es la energía total que absorbe un material antes de alcanzar la ruptura, por la presencia de una carga.


Dureza
Es el grado de resistencia al rayado que ofrece un material. La resistencia a la penetración de una herramienta de determinada geometría.

• Dureza Vickers (HV):
Emplea un penetrador de diamante en forma de pirámide de base cuadrada.
• Dureza Rockwell (HR-):
El método se basa en la medición de la profundidad de penetración de esferas de acero templado de diferentes diámetros o conos de diamante bajo la acción de una carga prefijada.
• Dureza Brinell (HB):
Este ensayo se utiliza en materiales blandos y muestras delgadas. El penetrador usado es una bola de acero templado de diferentes diámetros.
• Dureza Knoop (HK)
Es una prueba de microdureza, para materiales muy quebradizos o láminas finas.

Resistencia al desgaste

Es la resistencia que ofrece un material a dejarse erosionar cuando está en contacto de fricción con otro material.
CONCLUSIONES:

- El comportamiento general de los materiales bajo carga se puede clasificar como dúctil o frágil según que el material muestre o no capacidad para sufrir deformación plástica.

- El diagrama Esfuerzo-Deformación es de mucha importancia ya que nos ayuda a ver el comportamiento de materiales ingenieriles ante esfuerzos, ver hasta que punto aguanta el material dicho esfuerzo.

- Los propiedades en la experimentación nos ayuda a distinguir las diferentes capacidades de resistencia a distintas fuerzas aplicadas al acero u otro material.

-Para cada tipo de esfuerzo existe una gráfica distinta ya que por ejemplo al someter a un esfuerzo de tracción no sera igual que someterlo a un esfuerzo de compresión.
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