Comportamiento Estructural de Materiales.
Enviado por valkirion17 • 8 de Octubre de 2021 • Documentos de Investigación • 1.923 Palabras (8 Páginas) • 45 Visitas
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Comportamiento Estructural De Materiales
Diagrama de esfuerzo-deformación
NOMBRE: Elías Cortés González
Matías Wilson Zepeda
CARRERA: Ingeniería Industrial
ASIGNATURA: Comportamiento Estructural de Materiales.
PROFESORA: Julio Carrasco Zárate.
FECHA: 31/08/202
¿Qué es un diagrama de esfuerzo-deformación?
La curva esfuerzo- deformación expresa el esfuerzo y la deformación, uno de los procedimientos para determinar los datos de la resistencia y ductilidad para propósitos de diseños en ingeniería.
Esto permite ir conociendo las propiedades que van teniendo los materiales, se van ejecutando diversos ensayos para medir su comportamiento en distintas situaciones. Al graficar estos valores nos originan el denominado diagrama de esfuerzo-deformación. Al tener dos materiales esto permite que los clasifiquemos en destructivos y los no destructivos. Los diagramas de los materiales maleables se caracterizan por ser capaces de resistir grandes deformaciones antes de la rotura, mientras que los frágiles presentan un alargamiento bajo cuando llegan al punto de rotura.
Estudio comparativo acerca los diagramas de tensión deformación.
Diagrama de esfuerzo – deformación.
Este diagrama este hecho para determinar la resistencia y rigidez del material estructural.
El esfuerzo son las fuerzas de un elemento que están ubicados dentro del material por lo que se distribuyen por toda el área. Este parámetro permite comparar la resistencia de dos materiales y establece una referencia.
Diagrama de tensión deformación del Acero.
El acero es un material el cual el hierro es el material predominante, el contenido de carbono que tiene es inferior al 2%, también contiene otros elementos varios. El contenido del carbono presente en el hierro hace que eleve su resistencia a la tracción. Pero como contrapartida incrementa su fragilidad en frio y hace que disminuya la tenacidad y la ductilidad. Estos se pueden clasificar en:
Aceros dulces: Son aquellos que tienen un 0.25% máximo de carbono. Estos aceros tienen una resistencia ultima de rotura entre los rangos de 48-55 kg/mm´2.
Aceros semidulces: El porcentaje de carbono que esta presente es de alrededor del 0.35%. Tiene una resistencia de ultima rotura de 55/62 kg/mm2. Estos aceros bajo un tratamiento térmico, puede tener una resistencia mecánica de hasta 80 kg/mm2.
Aceros semiduros: Su porcentaje de carbono es del 0.45%. Este tiene una resistencia de rotura de 62-70 kg/mm2 y una dureza de 280HB. Con un tratamiento térmico este podría tener una resistencia mecánica de 90 kg/mm2.
Aceros duros: El porcentaje de carbono es del 0.55%. Tienen una resistencia mecánica de 70-75 kg/mm2, y una dureza Brinell de 200-220 HB. Con un templado de su acero puede tener una resistencia de 100 kg/mm2 y una dureza de 275-300 HB.
En el siguiente grafico de esfuerzo-deformación se definen los diferentes recorridos del estiramiento y deformación de la probeta de acero pre descrita.
Donde hasta en el punto A se conserva el punto de proporcionalidad entre tensión y alargamiento unitario producido. A esto le conocemos como ley Hooke, donde se relaciona linealmente tensiones con las deformaciones a través del modulo de elasticidad E. Constante para cada material que en el caso de los aceros y fundiciones vale aproximadamente 2.100.000 Kg/cm2. Al punto A es al que denominamos la parte elástica de nuestro diagrama de esfuerzo y deformación, debido a la proporcionalidad de carga (Fuerza aplicada) y estiramiento de la pieza.
En el punto B se llega al limite de la proporcionalidad por lo que se cumple un cesar de la carga, la pieza recupera su geometría inicia, es decir se sigue comportando elásticamente, donde B marca el límite de este comportamiento es por ello por lo que a B se le denomina Limite elástico.
Traspasado este punto el material empieza a comportarse de manera plástica es decir no recupera su longitud inicial, en el punto B se realiza una deformación remanente al 0,2%.
Se le sigue aplicando carga al cual se le llega al punto identificado en la gráfica como C, donde a partir de aquí y hasta el punto D, las deformaciones crecen de manera rápida mientras que la carga fluctúa entre dos valores, llamados límites de fluencia, superior e inferior. Este nuevo estadio, denominado de fluencia, es característico exclusivamente de los aceros dúctiles, no apareciendo en los aceros endurecidos.
Mas allá del punto de fluencia D es necesario seguir aplicando un aumento de la carga para conseguir un pronunciado aumento en el alargamiento. Entrando ya en la zona de grandes deformaciones plásticas hasta alcanzar el punto F, donde la carga alcanza su valor máximo, lo que divida por el área inicial de la probeta proporciona la tensión máxima de rotura o resistencia a la tracción.
A partir del punto E tiene lugar el fenómeno de estricción de la probeta, consiste en una reducción de la sección en la zona de rotura, es el responsable del periodo de bajada del sistema de esfuerzo y deformación.
Estudio comparativo acerca los diagramas de tensión deformación.
Diagrama de esfuerzo – deformación.
Es una representación del comportamiento de un material cuando esta sometido a una fuerza deformadora.
El esfuerzo en mecánica de materiales se define como la fuerza a la que esta sometida cada unidad de área de un material; la deformación es el cambio de la forma original que sufre un material al estar sometido a esfuerzos, cabe mencionar que existen dos tipos de deformación elásticas y plásticas.
Diagrama de tensión deformación del Acero.
Existen varios tipos de aceros como el acero dulce y semidulce, semiduro y los aceros duros, con diferentes porcentajes de carbono, distintas resistencias a las rupturas, distintas durezas de los aceros, entre otras características.
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La probeta de acero empleada en el ensayo consiste en una pieza cilíndrica cuyas dimensiones guarda la siguiente relación.
L= 5,56* √S 7
Donde L es la longitud inicial, S es la sección inicial y D es el diámetro inicial de la probeta.
En el siguiente grafico de esfuerzo-deformación se definen los diferentes recorridos del estiramiento y deformación de la probeta de acero pre descrita.
Donde hasta en el punto A se conserva el punto de proporcionalidad entre tensión y alargamiento unitario producido. A esto le conocemos como ley Hooke, donde se relaciona linealmente tensiones con las deformaciones a través del modulo de elasticidad E. Constante para cada material que en el caso de los aceros y fundiciones vale aproximadamente 2.100.000 Kg/cm2. Al punto A es al que denominamos la parte elástica de nuestro diagrama de esfuerzo y deformación, debido a la proporcionalidad de carga (Fuerza aplicada) y estiramiento de la pieza.
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