MECANICA DE MATERIALES

MECANICA DE MATERIALES

Carrera: ING MCT                                                                          Semestre: 4° semestre

Grupo: 5411                                                                                     Fecha: 15 – 04 - 2020

Nombre del alumno: Hernandez Jacome Jair                                  Nombre del profesor: Hector Feliciano

OBJETIVO. Analiza, e interpreta los esfuerzos y deformaciones en elementos y estructuras mecánicas sujetos a carga estática Explica los conceptos relacionados con el estudio del efecto interno de elementos mecánicos o estructurales sometidos a cargas para determinar reacciones internas, esfuerzos y tipo de esfuerzos, deformaciones y propiedades mecánicas de los materiales.

INTRODUCCION   Hacer una sintesis de la informacion enviada sobre los temas siguientes  remarcar  en forma explicita  los puntos siguientes .

• Las propiedades mecánicas definen el comportamiento de los materiales ante fuerzas exteriores que tienden a alterar su equilibrio. La fuerzas que actúan sobre un cuerpo pueden ser estáticas o dinámicas. Existen también esfuerzos y tensión, tales como tracción (alargar o estirar el material), compresión (reducir las dimensiones del material), flexión (doblar 0 combar el material), cortante (cortar o cizallar el material), torsión (retorcer el material.

Ensayos de tracción con probetas, barras, hilos, cables, muelles, etc. El ensayo de tracción permite determinar un gran número de propiedades esenciales del metal, principalmente la elasticidad y la carga de rotura. Las máquinas que realizan estos ensayos son de tipos muy variados, verticales u horizontales, con dispositivo de tracción de tornillo sin fin o hidráulico; pero, en forma esquemática, constan de dos mandíbulas entre las que se coloca la muestra del metal que se va a ensayar. Ensayos de tenacidad, de alargamiento hasta el límite de rotura, de elasticidad, de resistencia a la tracción y ensayos similares (por otra parte, estos diversos ensayos pueden combinarse) de fibras elementales, o bien, de hilados, cordajes o cables o incluso de tejidos comunes, zinchas, correas, etc.

Ensayos de dureza de probetas, barras, piezas mecanizadas, etc., entendiéndose por dureza de un metal la resistencia que opone a la penetración.

 Existen resistencia, deformabilidad, dureza.

La compresión actúa en las maquinarias a través de prensas hidráulicas. Los ensayos de tracción a través de máquinas que tienen su carga rotura elevada.

La carga rotura se calcula mediante ensayos de carga en prensas o máquinas de ensayo de rotura

• El diagrama es la curva resultante graficada con los valores del esfuerzo y la correspondiente deformación unitaria en el espécimen calculado a partir de los datos de un ensayo de tensión o de compresión. El diagrama contiene para señalar los cambios:

Límite de proporcionalidad:

Se observa que va desde el origen O hasta el punto llamado límite de proporcionalidad, es un segmento de recta rectilíneo, de donde se deduce la tan conocida relación de proporcionalidad entre la tensión y la deformación enunciada en el año 1678 por Robert Hooke. Cabe resaltar que, más allá la deformación deja de ser proporcional a la tensión.

b) Limite de elasticidad o limite elástico:

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 de formación permanente.

c) Punto de fluencia:

Es aquel donde en el aparece un considerable alargamiento o fluencia del material sin el correspondiente aumento de carga que, incluso, puede disminuir mientras dura la fluencia. Sin embargo, el fenómeno de la fluencia es característico del acero al carbono, mientras que hay otros tipos de aceros, aleaciones y otros metales y materiales diversos, en los que no manifiesta.

d) Esfuerzo máximo:

Es la máxima ordenada en la curva esfuerzo-deformación.

e) Esfuerzo de Rotura:

Verdadero esfuerzo generado en un material durante la rotura.

• El esfuerzo es una fuerza que actua sobre el área unitaria en la que se aplica, existen esfuerzos de tensión, flexion, compresión y cortantes. La deformación unitaria se define como el cambio de dimensión por unidad de longitud. El esfuerzo suele se suele expresar en pascales (pa) o en psi (libras por pulgadas cuadradas, por sus siglas en ingles). La deformación unitaria no tiene dimensiones y con frecuencia se expresa en pulg/pulg o en cm/cm.

El esfuerzo es la causa y la deformación es el efecto. En muchas aplicaciones sujetas a cargas dinámicas intervienen esfuerzos de tensión o de compresión, los esfuerzos cortantes se encuentran en el procesamiento de materiales, en técnicas como extrusión de polímeros, también los encuentras en aplicaciones estructurales.

La pendiente de la grafica de deformación contra esfuerzo elásticos es lo que se conoce como modulo de Young o de elasticidad, existe también una deformación elástica.

• Tabla de valores Modulo de elasticidad

El módulo de elasticidad (E), también llamado módulo de Young,  es un parámetro característico de cada material que indica la relación existente (en la zona de comportamiento elástico de dicho material) entre los incrementos de tensión aplicados (ds) en el ensayo de tracción y los incrementos de deformación longitudinal unitaria (de) producidos.

La ley de Hooke establece que el alargamiento de un muelle es directamente proporcional al módulo de la fuerza que se le aplique, siempre y cuando no se deforme permanentemente dicho muelle.

• [pic 1]

DESARROLLO. Realizar las siguientes actividades

1. Explica el diagrama de esfuerzo deformacion unitaria mediante un grafico.Indicando en el mismo la zona elastica,la zona plastica ,limite de proporcionalidad,esfuerzo en el punto de fluencia,esfuezo ultimo, fractura

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

1. Dibuja el grafico de un diagrama de esfuerzo deformacion unitaria para un material ductil y un material fragil,explica cual es la diferencia entre cada uno de ellos  y que relacion tiene esta comparacion con respecto a el modulo de elasticidad y la ley de Hooke[pic 5]

Existe una clara diferencia entre el diagrama de materiales dúctiles y materiales frágiles; los materiales dúctiles presentan mayor pendiente mientras los frágiles menor pendiente; esto es debido a las propiedades elásticas que naturalmente presentan los materiales dúctiles.

Las fuerzas de tensión en materiales elásticos, hacen que se cumpla la ley de HOOK como mencionamos con anterioridad; esta ley establece una relación entre el esfuerzo y la deformación que experimenta un cuerpo cuando está sometido a una carga.

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